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電気自動車とバッテリーシステムのセンサ

バッテリーパックは温度で、バッテリー工場は露点で管理されます。その両方を支えるセンサと、必要な換算をまとめます。

測定項目

測定量代表的なセンサ信号使える計算ツール
セル、モジュール、バスバーの温度NTC 10 kΩ サーミスタ抵抗、分圧回路と ADC で読み取りNTC サーミスタ計算ツール
温度チャネルの分解能12 ビット変換器上の分圧回路コードNTC 分圧回路計算ツール
モータ巻線とインバータの温度固定子とヒートシンクの PT1000 または NTC抵抗PT100 / PT1000 計算ツール
充電コネクタの接点温度DC 接点の PT1000抵抗測温抵抗体の導線誤差計算
冷却ループ圧力圧力伝送器レシオメトリック電圧または 4–20 mA圧力単位換算
ドライルームと電解液注入の湿度露点伝送器4–20 mA露点・湿度計算ツール
パックと部品の振動試験加振機と供試体の加速度センサmV/g振動換算ツール
パックとコネクタの防水・防塵保護等級IP コードIP 等級デコーダ
パック電流シャントまたはホール電流センサミリボルトまたはデジタル電流シャント抵抗計算ツール
セル電圧BMS のフロントエンドデジタルこのサイトにはありません

パックは温度で管理される

リチウムイオンパックはセル温度に応じて充電、放電、保護されるため、どのモジュールにもサーミスタが入っています。多くはセルとバスバーに付けた 10 kΩ の NTC です。BMS は各サーミスタを分圧回路と A/D 変換器で読み、その部品の特性曲線で換算します。

曲線が重要です。β = 3435 K の 10 kΩ サーミスタは、ベータモデルで 45 °C で 4847 Ω、60 °C で 2981 Ω です。β = 3950 K の部品は 25 °C では同じ 10 kΩ ですが、それ以外ではどこでも抵抗が異なります。一方用に書いたソフトウェアは他方では誤った値を読み、その誤差は最も重要な温度限界に近づくほど大きくなります。NTC サーミスタ計算機は任意の β で換算し、データシートの 3 点に Steinhart-Hart 係数を当てはめることもできます。広い範囲ではベータモデルより実部品によく追従します。

温度をどこまで細かく分解できるかは分圧回路と変換器で決まります。サーミスタは非線形なので、1 度あたりの電圧変化は範囲の中央で最大になり、両端では小さくなります。ADC 分解能計算機は範囲全体の平均分解能を示し、両端はその平均より粗くなります。

モータ、インバータ、充電コネクタ

駆動モータは固定子巻線に PT1000 か NTC を備えています。PT1000 は 150 °C で 1573.25 Ω です。DC 急速充電コネクタは、接触不良が過熱する前に充電電流を下げられるよう、電力接点の温度を多くは PT1000 で監視します。これらは数メートルのケーブルの 2 線式センサで、リード線抵抗が小さく一定の誤差を加えます。RTD リード線誤差計算機は、PT1000 ではそれがどれほど小さいか、PT100 なら 10 倍悪くなる理由を示します。

冷却液圧力

液冷のパックとパワーエレクトロニクスは低圧で運転されます。2.5 bar は 36.3 psi、250 kPa です。車載センサは 4–20 mA の電流ではなく、5 V 電源に対する比で出力するレシオメトリック型が一般的です。単位は圧力換算ツールで扱えます。

工場:相対湿度ではなく露点

電極塗工、セル組立、電解液注入はドライルームで行います。電解液の塩が水と反応するためです。ドライルームは露点で規定され、一般に −40 °C 以下です。20 °C で露点 −40 °C は相対湿度 1 % 未満に相当します。この領域では相対湿度センサはほとんど役に立たず、露点伝送器が計器になります。露点計算機は露点と相対湿度を換算します。式の有効範囲は露点 −45 °C までなので、最も乾燥した部屋は範囲外です。

防水試験と振動試験

パックとコネクタは IP 等級で規定されます。IP67 は一時的な水没で、高圧・高温洗浄は IP67 に含まれない別の試験である IP69K です。違いは IP 等級デコーダで説明しています。

振動認定のプロファイルは周波数に対する g で書かれ、加振機の変位限界はミリメートルで示されます。振動換算ツールは 1 つの周波数で加速度、速度、変位を換算します。

このサイトの範囲外

セル電圧の測定、シャントやホールセンサによるパック電流、絶縁監視、充電状態の推定はここでは扱いません。

更新日:2026年10月11日

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