利用Posifa的PGS4104氢传感器检测电池热失控

 

氢气检测即将成为触发电动汽车电池故障警报的黄金标准。这是因为氢水平升高是热失控状态即将来临的最早可检测到的迹象。灾难性热事件的更明显症状——如电压下降、烟雾出现、温度上升、压力上升和可见排气——来得太晚，无法作为司机需要靠边停车并下车的警告。在任何这些其它警告信号之前，氢的放气是可检测的，因此允许更早地产生电池安全警报。这种早期预警能力是各种安全机构对电动车辆的要求；在热失控发展到可能导致爆炸、烟雾或火焰事件的程度之前，需要至少五分钟提醒车辆乘客。

电池泄漏检测传感器的工作原理是测量H2浓度，并将该信息传递给车辆的ECU。包含传感器的模块放置在电池外壳中，允许它感测故障模式期间产生的H2气体。传感器需要暴露，以便持续测量电池组周围空气中的氢浓度。显然，传感器元件需要尽可能坚固，以应对汽车环境中的条件。

有时，压力传感器被用来触发电池故障警报，但它们速度较慢，在检测电动汽车电池可能出现故障的所有模式时，不如氢传感器有效。氢传感器比压力传感器对短路条件(如钉子穿透测试所示)和电池单元过充电反应更快。此外，氢传感器可以检测电池的再过充电状态，而压力传感器对此不起反应。此外，在许多电池组架构中，压力传感器根本不起作用，因为它们的通风要求使得压力增加无法检测。

Posifa Technologies的电池管理系统(BMS)氢气检测解决方案基于MEMS氢气传感器，通过测量BMS隔间内气体混合物的热导率变化来检测空气中的氢气浓度。这种测量方法提供了更好的长期稳定性，并且与由最终导致传感器退化的化学反应触发的氢传感器相比，具有更小的外形尺寸。由于该公司的高度可重复、高容量CMOS MEMS技术，Posifa的技术还允许以低得多的成本实现氢检测能力。

PGS4104传感器元件基于Posifa的第二代导热芯片。该设备的特点是一个芯片密封在干燥空气中并作为参考，而另一个暴露在气体混合物中。由于共模噪声抑制和信号放大的最大化，这种设计能够实现出色的信噪比。为了安全操作，传感器由脉冲波形激励(400 ms开，1,000 ms关),以降低加热器温度。

由于传感器元件尺寸极小，工作原理简单明了，Posifa的氢传感技术可以提供多种不同的外形，并适应各种OEM要求。Posifa Technologies拥有制造专业知识和资源，可以在不同的模块化集成水平上提供氢气传感解决方案。因此，我们的技术可以集成到任何类型的电池组中，而与通风技术、通信协议等无关。

主要特点:

• 氢传感器由两个不同配置的导热芯片组成，封装在紧凑的表面贴装外形中
• 为了提高长期稳定性，该装置通过测量气体混合物导热系数的变化来检测空气中的氢气浓度
• PGS4104的高重复性、高容量CMOS MEMS技术降低了成本

 

PGS4104主要参数和优势:

• 出色的信噪比
• 最广泛的可用范围，高达100 %体积
• 小于1.4秒的快速响应时间
• 0.1 %英尺/年的典型长期稳定性
• 0.05 % F.S .的典型重复性
• 工作温度:-25摄氏度至+85摄氏度
• 脉冲激励可最大限度降低加热器温度，确保安全运行