【導讀】電動汽車電池管理係統使用柔性 PCB 時，激光焊接產生的機械應力和溫度變化會導致表麵貼裝 NTC remindianzurekailie
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電動汽車電池管理係統使用柔性 PCB 時，激光焊接產生的機械應力和溫度變化會導致表麵貼裝 NTC remindianzurekailie
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簡介

隨著電動汽車 (EV) 市場的持續快速增長，技術挑戰和為應對這些挑戰而開發的創新也在不斷發展。在這些挑戰和創新當中
，改進電池技術
、提高電源電路效率和快速充電解決方案是設計工程師最為關注的領域。

目前，電動汽車主要使用鋰離子電池，單體電池電壓為 3.6 V 至 3.7 V。因此，建立一個總電壓為 500 V 至 900 V 的動力係統需要串並聯數百個這樣的電池。此外，優化如此多電池單元構成的係統的性能需要高效電池管理係統 (BMS)，這種係統必須能夠監測電池的溫度、阻抗 (電池內阻)、電壓以及充放電電流。其中每項指標都會影響電池的性能。

NTC 對 BMS 的影響

BMS 一般包括電池單元管理控製器 (CMC)，主控中央單元或電池管理控製器 (BMC)。 CMC 采用多通道 IC (目前最多配備 16 通道) 執行監控功能，BMC 負責控製每個 CMC。這類係統測量的主要參數包括溫度、阻抗
、電壓和電流。

在考慮溫度測量的情況下
，負溫度係數 (NTC) 熱敏電阻是最常用的元件解決方案。通常
，NTC 熱敏電阻緊貼電池或模塊壁
，或電氣接點連接以確定“熱點”溫度。隨著熱敏電阻溫度上升，具有高靈敏度的 NTC 的阻值會下降，因為 NTC 電阻具備較大的負溫度係數。溫度的測量是通過采集普通電阻+熱敏電阻的電阻網絡上的電壓，並將該模擬電壓信號輸送到集成在 IC 裏麵的 ADC 轉換器進行後續處理完成的。精確的溫度采集對電池的正常運行和整個 BMS 係統的安全來說必不可少。為了能精準地測量到溫度
，NTC 和測量電路又顯得尤為重要。

高壓電池係統可以包括二十個或更多表麵貼裝 NTC 熱敏電阻
，這些熱敏電阻位於包裹在組裝的電池結構的柔性電路上。如果安裝基板是 FR4 PCB
，這些元件可以進行回流焊或波峰焊。

然ran而er
，一yi些xie柔rou性xing電dian路lu不bu能neng使shi用yong這zhe些xie焊han接jie技ji術shu，而er是shi依yi靠kao局ju部bu加jia熱re的de激ji光guang焊han接jie，以yi避bi免mian損sun壞huai其qi他ta敏min感gan部bu件jian。如ru果guo不bu能neng嚴yan格ge控kong製zhi這zhe種zhong激ji光guang焊han接jie工gong藝yi，就jiu會hui導dao致zhi陶tao瓷ci元yuan件jian受shou到dao過guo量liang的de熱re應ying力li而er開kai裂lie。

同(tong)樣(yang)，整(zheng)個(ge)電(dian)池(chi)係(xi)統(tong)在(zai)組(zu)裝(zhuang)和(he)工(gong)作(zuo)中(zhong)也(ye)會(hui)受(shou)到(dao)很(hen)大(da)的(de)機(ji)械(xie)應(ying)力(li)。而(er)且(qie)柔(rou)性(xing)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)的(de)組(zu)件(jian)也(ye)會(hui)受(shou)到(dao)通(tong)過(guo)器(qi)件(jian)端(duan)子(zi)傳(chuan)導(dao)的(de)扭(niu)力(li)的(de)影(ying)響(xiang)，有(you)些(xie)情(qing)況(kuang)下(xia)甚(shen)至(zhi)器(qi)件(jian)本(ben)身(shen)會(hui)直(zhi)接(jie)承(cheng)受(shou)壓(ya)力(li)，這(zhe)些(xie)情(qing)況(kuang)都(dou)會(hui)導(dao)致(zhi)器(qi)件(jian)結(jie)構(gou)開(kai)裂(lie)。

這種故障取決於多種因素，使其難以檢測，並且不太可能提前預測故障的出現。此外，多層陶瓷電容已經充分證明，實際元件故障 (元件開裂) 可能在係統完成安裝部署之後的很長一段時間才出現。這種故障也可能是災難性的，使得更換/維修的代價非常高。

NTCS 係列解決方案

為降低溫度變化或使用柔性 PCB 可能產生的機械應力導致元件開裂的風險，Vishay NTCS 係列熱敏電阻采用塊狀金屬氧化物材料
，配有固化環氧樹脂封裝的鎳-錫xi鍍du層ceng聚ju合he物wu端duan子zi，而er不bu是shi采cai用yong燒shao結jie的de厚hou膜mo材cai料liao。這zhe種zhong解jie決jue方fang案an提ti供gong柔rou性xing端duan子zi結jie構gou，其qi應ying力li測ce試shi期qi間jian的de表biao現xian顯xian著zhu優you於yu其qi他ta端duan子zi材cai料liao，同tong時shi也ye顯xian著zhu優you於yu來lai自zi於yu其qi它ta製zhi造zao商shang的de多duo層ceng陶tao瓷ci結jie構gou器qi件jian的de柔rou性xing端duan子zi方fang案an。

由於使用柔性 PCB 電(dian)路(lu)板(ban)的(de)電(dian)池(chi)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)的(de)各(ge)個(ge)組(zu)件(jian)承(cheng)受(shou)的(de)應(ying)力(li)不(bu)盡(jin)相(xiang)同(tong)，因(yin)此(ci)采(cai)用(yong)能(neng)夠(gou)吸(xi)收(shou)扭(niu)力(li)和(he)熱(re)應(ying)力(li)的(de)柔(rou)性(xing)端(duan)子(zi)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)可(ke)以(yi)顯(xian)著(zhu)減(jian)少(shao)潛(qian)在(zai)的(de)現(xian)場(chang)實(shi)地(di)故(gu)障(zhang)，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。

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