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不起火?广汽埃安发布弹匣电池厉害在哪?

2021-04-09 12:55:01 作者:华越国际  浏览次数:

艺术与科技

Condindustrie MET AG

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当电路、LED、光线,甚至于温度传感器都注入服装当中,会发生怎样的"化学反应"?现居巴黎的时装设计师Clara Daguin则将这一有趣的假设化为现实。

艺术与科技看似是无甚关联的领域,但若纵观人类发展历史,我们便会发现艺术一直在伴随科技发展而演进。艺术家其实也好比科学家,都在探索不同时期的材料技法、人文历史和地理环境,并将获取的知识进一步转化为不同形式的创作。

据Global Market Insights数据显示,2019年全球温度传感器市场规模超过70亿美元,估计从2020年至2026年将以4%的复合年增长率增长。市场增长的动力来自于汽车、医疗保健和制造业等,其对测量准确度和测量范围有着非常高的要求。

温度传感器简介及原理

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16世纪末,伽利略制造了一个显示温度变化的装置,利用容器内空气收缩原理,观察水柱的高度来判断温度的变化。这便是早期的“温度传感器”。

在2020年新冠疫情中,温度传感器技术发挥着至关重要的作用——用于体温检测的红外温度传感器,是疫情检测的第一关口的核心器件。

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温度传感器根据测量方式分为接触式和非接触式。根据原理分为热膨胀式、热电偶式、热电阻式、辐射式和集成式。

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设备管理中常用的温度传感器有红外传感器和热电偶传感器。红外传感器用于设备的点巡检测温和某些高温区域的工艺测温。热电偶传感器多用于设备的在线测温,如滑动轴承测温等。

温度传感器技术发展

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未来五年内,哪里对传感器技术的需求最大?

我们看到很多市场的需求都在增加,包括:

工业IIoT,智能工厂自动化,以及机器人和机器人,包括用于预测性维护和电机驱动的传感器。

环境系统,包括空气质量、暖通空调以及智能和垂直农业。

家庭医疗、医疗可穿戴设备和远程手术。

智慧城市、智能家居和物联网连接的建筑设备,包括用于安全保障的建筑监控系统。

绿色能源,包括风能和太阳能的远程操作、维护和储能。

电动汽车和自动驾驶,包括激光雷达和电池管理系统。

助力工业4.0与工业IIoT

1.未来工业将需要支持无线的传感器和支持以太网的传感器。自动化系统需要机器视觉和光电传感器。

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而用于特定功能的传感器,如用于恶劣环境和空气质量的气体传感器,也会非常有针对性地服务物联网。还有惯性传感的传感器与加速度计、速度传感器和陀螺仪一起服务于机器人技术。

工业预测性维护应用还会采用主动传感器,可以测量包括压力、温度、力和振动在内的传感器。这些产品不仅能收集数据,还能根据数据做出主动反应和控制。

2、随着汽车技术的互联程度越来越高,汽车传感器将如何变化?

温度、压力、速度、位置和液位传感器已经在汽车上使用了很长时间。现在它们正变得更小、更轻、更有效。

传感器也同样在快速发展,以更好地服务于更多的汽车新技术,如激光雷达、雷达传感、内部测量单元(IMU)和先进的驾驶辅助系统。这些传感器可以实现自主导航和提高安全性。

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随着电气化的发展,用于电池管理系统的温度和气体传感器也在迅速发展,以提供更强大的功能,同时在紧凑的系统架构中占用更少的空间。随着车辆的自主化程度越来越高,惯性传感器和位置传感器也在不断涌现,我们将看到这些技术不断完善。

3、传感器将如何满足医疗需求?

是的,最初的COVID-19大流行病产生了对呼吸机中的压力、气流和氧传感器的极端需求。此外,用于监测员工和学生群体情况的非接触温度测量工具,包括额温枪、低成本热电堆等的需求也迅速上升。

在家庭环境中监测血压、脉搏血氧饱和度、温度和心率的需求也在增加,以便将数据无线传输给护理提供者。这就催生了对低成本压力传感器的需求。同样的,家庭的呼吸治疗需要更多的氧气监测设备,并将数据传输给护理团队。

COVID-19使我们对引起呼吸系统疾病的疾病有了更高的认识。于是,现在监测家庭、公共建筑、学校和智能城市基础设施中空气质量的新产品被不断开发出来。

最后,随着新疫苗的开发,疫苗需要在极低的温度下储存和运输,也需要开发更多的极低温、低温友好型温度传感器和监测器。

4、电缆和连接器产品如何发展以满足传感器技术的需求?

随着传感技术的发展,现在产生的数据越来越多,这意味着需要支持更快的数据速率。电缆将需要EMI/RFI屏蔽,以确保可靠的数据传输。

需要更恶劣的环境,户外连接器可能需要IP67或更高的防护等级。在医疗环境中,连接器可能需要IP68防水密封,以及易于清洁、易于安全配接和锁定系统。一般来说,传感器正在使连接器和电缆更接近物理环境,比如安装在电机轴上的传感器。这种类型的连接器可以承受更高的温度、振动和恶劣的环境,包括化学品。在电动汽车中,传感器被放在电池中,以测量电池温度和出气量。随着高电压和电流的循环,需要连接器外壳的特殊塑料。

同时,现在大约有10%的传感器连接是无线的,在未来三年内可能会增加到20-30%。无线传感器设备为风力涡轮机、远程发电机和汽车市场等远程应用提供了便利。

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目前,连接器有许多不同的接口协议。创建IEC标准的努力正在进行中,还有一种趋势是转向单对以太网(SPE),它提供全双工、高速的10/100/1000 BASE-T,最长可达305米。其成本低、重量轻,是连接智能工厂机器人中使用的传感器的灵活选择。

5、未来会出现哪些新类型的传感器或传感器的新用途?

我们将看到更多用于监测污染、臭氧、一氧化碳和空气质量等环境因素的传感器。同时,更多具备传感和控制能力(包括自主控制)的集成式、组合式传感器也将会到来。还有用于物联网应用的低功耗传感器将出现,以及具有更多功能的传感器,如嵌入式睡眠模式。

随着安全技术的普及,我们会看到传感器在光学成像和面部识别中的应用。更多提供六自由度(6DoF)的IMU也会出现,我们会看到RFID的持续小型化和更广泛的应用。

总的来说,我们预计新的传感器将具有越来越多的更高层次的功能,如功能安全完整性、冗余和故障检测,以及内置监控和报告功能。

6、为了制造这些未来的产品,传感器设计人员正在努力解决哪些与材料、设计或功能有关的技术挑战?

封装、尺寸、能耗以及在恶劣环境下工作的能力是传感器设计者持续面临的挑战。他们还在努力开发能以更快的数据处理速度处理更高的数据速度的产品,将EMI干扰问题降到最低,并提供更高的分辨率。

其他挑战还包括处理晶圆几何形状、实现更多的集成和小型化、纳米工程和生物相容性,特别是用于可穿戴设备的传感器。

传感器在提供更多功能的同时,也变得更加紧凑。它们现在采用微机电系统(MEMS)架构,即插即用的传感器被集成到封装中,以适应各种市场和应用需求。

引发热议的「弹匣电池」应用

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最近引发热议的「弹匣电池」究竟是什么?近期,广汽埃安发布了自己最新研发的弹匣电池系统。它实现了三元锂电池包整包针刺不起火,同时,该电池能量密度提升9.4%,成本下降了10%。

为什么叫弹匣电池?

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之所以被称为弹匣电池,是因为这套系统采用了类似子弹匣的结构,将电芯放入结构(整个电芯隔热舱采用航天纳米技术,可承受1400℃高温)中,实现安全性的提升。

其实,它和‘刀片电池’的技术路线类似,都是调整电池包(电芯-模组-电池包)的组合模式,改善整体空间利用率,并通过电池热管理系统、冷却系统等方面的设计优化了安全性和提升了能量密度。

为什么强调针刺不起火?

首先,起火是纯电动车推广受限的一大痛点,也是各大车企需要解决的当务之急。

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其次,针刺试验可以说是当下试验电池安全性最严苛的试验。试验利用钢针刺穿电池极板,瞬间触发电池内部短路,从而引发电池热失控。这套电池系统的安全设计,有效的解了三元锂电池的安全问题。对于消费者来说,车辆的安全性是基本保障。是从电芯本征安全提升、整包被动安全强化、再到主动安全防控的一整套安全技术。

弹匣电池的4大核心技术:超耐热稳定电芯、超强隔热设计、极速降温的速冷系统、全时管控的第五代电池管理系统。

电池管理系统的实时监控:在热失控过程中,快速检测热失控的特征是关键。这里广汽的弹匣电池采用最新电池管理系统芯片,通过每秒10次数据采集,可以实现24小时采集对比,覆盖车辆所有的应用工况。当电池管理系统发现电芯异常时,立即启动电为电池降温。

具体实施路径包括,优化材料配方,引入高导电导热材料、温敏材料,从内部智能调节温度,同时优化外部冷却材料与冷却结构;引入智能芯片及传感器,保障实时高精度控制;优化管理算法,提高数据反馈精度及灵敏度;多维度安全管控,实现零安全风险。

Condindustrie MET AG介绍

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Condindustrie MET AG成立于1987年。自公司成立以来,所有者JürgWyss一直在公司工作。Condindustrie MET AG是一家所有者管理的公司。

JürgWyss直接为您提供咨询和服务。这意味着交流而不会丢失信息。直接,快速,高效。这为您提供了最佳性能价格比的完美技术和结构解决方案。我们的传感器可在-220°C到+ 3000°C的温度下以及在潮湿,无菌和化学侵蚀性强的环境中测量高达10,000 bar的压力。

Condindustrie MET AG视自己为服务公司。从这个基本思想出发,我们的专业发展为:根据客户特定要求开发温度传感器。而且只有一件!

产品选型

NO.01 台式陶瓷管

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NO.02 热电偶表

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NO.03 电阻温度计表

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