隔墙有眼:星科创电容式原理如何实现液冷回路液位的精准无接触监测
液冷充电桩的冷却系统是一个密闭加压循环回路,传统方式难以在不破坏完整性的情况下进行监测。深圳市星科创科技有限公司采用的电容式非接触传感技术,提供了完美的解决方案。其核心在于利用电场的变化,实现 “隔物感知” 。
一、 核心物理原理:介质变化引发电容改变
电容的基本值与两极板间的介电常数成正比。星科创传感器巧妙地将此原理应用于管壁之外:
- 构建探测电场:传感器探头内部有一个高频振荡电路,在其检测面上产生一个微弱的交变电场。该电场能够穿透非金属的储液罐或管路壁(如PA、PPS塑料)。
- 形成传感电容:当探头紧贴管壁安装时,探头电极、管壁材料、以及管壁内部的介质(空气或冷却液)共同构成了一个电容结构。
- 液位引发电容跃迁:空气和冷却液(通常是乙二醇水溶液或专用绝缘冷却液)具有显著不同的介电常数。当液位上升至探头对应位置时,电场范围内的介质从空气变为液体,导致整个系统的等效电容值发生跳变。
二、 针对液冷场景的专项优化技术
通用电容原理易受温度、容器壁厚不均干扰。星科创为此进行了深度优化:
- 高灵敏度电路设计:针对冷却液(尤其是绝缘冷却油)介电常数可能不高的特点,我们优化了检测电路的信噪比,确保对微小电容变化(可低至0.1pF)的精准捕获。
- 动态温度补偿算法:充电桩工作环境温差大(-30℃至50℃),冷却液和管壁材料的介电常数会随温度变化。传感器内置高精度温度探头,并通过嵌入式算法实时补偿,确保全温区测量稳定性。
- 抗干扰与一致性保障:采用同轴屏蔽结构和数字滤波技术,有效抑制充电桩内部大功率器件(如PFC、LLC电路)产生的强电磁干扰。每只传感器出厂前均经过多点温度和介质标定,保证批量一致性。
三、 实现的功能输出
传感器将电容变化转换为清晰的开关量或模拟量信号:
- 开关量输出:适用于高低液位报警。当液位低于设定阈值,输出信号翻转,立即向充电桩主控系统发出“缺水”或“低液位预警”信号。
- 模拟量输出(4-20mA/0-5V):适用于需要连续监控液位高度的场景。可实时反映液位百分比,便于远程运维平台监控冷却液消耗趋势。
总结:星科创科技的电容式非接触液位传感器,就像一个拥有“电场视觉”的哨兵。它静静地站在冷却回路之外,却能将内部液位的每一分变化尽收眼底,以电信号的形式,为充电桩的“大脑”提供持续、可靠的安全情报。这种非侵入式的监测方式,正是现代高可靠电力电子设备所亟需的。


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