传感器可监测电动汽车的关键区域，如电池状态、室内气候和空气质量。它们有助于提高安全性、能源效率和舒适度。与其他智能技术相结合，还能增加车辆的续航里程。

目前，电动汽车在世界许多地区正日益普及。新车上市的开发周期越来越短，凭借更长的续航里程、智能功能和新的舒适性特点，在竞争中脱颖而出。由于电动汽车以创新为驱动力，新的参与者正通过快速灵活地开发新技术并将其推向市场，向老牌行业巨头发起挑战。

高性能计算机和先进的传感器是推动电动汽车向更加智能化方向发展的主要技术动力，前者可以不断优化驾驶体验并使之自动化，后者则可以提供必要的原始数据。如果不能准确收集和处理重要数据，未来智能、可持续汽车的愿景就无法实现。

早期识别电池的关键状态
传感器在电动汽车中发挥关键作用的一个例子是使用金属氧化物 (MOX) 传感器监测电池状态：为确保乘客安全，对电动汽车中的电池提出了很高的监管要求。同时，电池在快速充放电过程中承受着很大的压力。在个别情况下，如果出现故障或事故造成损坏，可能会引发火灾。

图 1：用于电动汽车电池状态监控的金属氧化物 (MOX) 传感器可集成到系统级和每个电池模块中，以便尽早检测到热失控等危急情况。

根据联合国《全球电动汽车安全技术规范》（EVS），电池制造商和原始设备制造商必须采取预防措施，确保在发生火灾或最严重的电池爆炸之前，驾驶员和乘客能够离开车辆。要做到这一点，就必须在早期阶段识别出电池临界状态导致的热量失控。用于金属氧化物（MOX）的宽带气体传感器是实现这一目标的理想选择，因为它们能在热失控发生之前检测到氢气、一氧化碳和有机溶剂在化学反应过程中的产生和排气。

在独立测试中，ScioSense 专门开发的用于锂离子电池状态监测的BCM1传感器模块的反应速度比温度和电池电压传感器快 40 秒。理想情况下，这些传感器安装在电池的各个模块中，以便在缺陷扩散到车辆的整个电池（热传播）之前就能识别出来。这样就能迅速采取应对措施，并向车内人员发出预警。

图 2：在独立测试中，ScioSense MOX 传感器检测锂离子电池气体泄漏的速度比传统传感器检测温度和电池电压的速度快 40 秒。这有助于抵消热传播。

优化气候控制增加续航里程
空气质量和环境传感器在电动汽车的空调系统中起着决定性作用。监测车内气候的目的是通过智能控制室外和室内空气的流通，以最佳方式调节温度，同时防止车窗起雾。在室外温度较高的情况下冷却车辆时，传感器的作用还包括确保空调压缩机和热泵的性能得到理想的协调，从而以尽可能低的能耗实现最佳的车内环境。

通过这种方式，空气质量和环境传感器可以优化车内的温度和湿度，从而提高舒适度。同时，它们还有助于提高空调系统的效率。这可以降低能耗，并直接影响车辆的续航里程。汽车与驾驶》杂志在 2020 年进行的一项独立研究发现，根据空调设置的不同，续航里程最多可相差 13%。由此可见，通过空调系统和车厢内的传感器进行监控和数据收集的重要性。

传感器协同工作
理想情况下，来自多个传感器的数据被整合到一个智能系统中，以优化气候控制：外部空气分级模块用于控制进气阀和与再循环车厢空气混合的混合器，可选择露点检测功能。

空调压缩机上游的传感器测量空气的温度和湿度，然后将其释放到车厢内。这些数据可通过安装在乘客舱内不同位置或直接安装在挡风玻璃上的附加传感器进行补充。这样就可以对空调进行个性化微调，或对挡风玻璃进行可靠、节能的除霜。

全自动空气质量控制
空气质量监控功能更进一步，这是目前豪华车市场特别需要的一项舒适功能。智能传感器可测量车内及其周围环境的空气质量，从而实现对空调系统的全自动控制。ScioSense 开发了一种基于 MOX 传感器的参考设计，可测量空气中挥发性有机化合物 (VOC) 的浓度。这样就可以得出有关空气质量的结论。

可以检测到环境中令人不悦的气味，例如来自废气、工业厂房或农业的气味，以及来自食物或室内香烟烟雾的气味。通过比较空气质量，系统可以全自动控制空气交换和循环以及主动空气净化。从而以最低的能耗优化乘客舱内的空气质量。

OEM 集成面临的挑战
电动汽车电池的状态监测已成为当今一项重要的安全功能，而且随着对更大功率电池和更高充电速度的需求，其重要性也与日俱增。空气和环境监测传感器为电动汽车的气候控制提供了巨大的潜力，因为热量和通风管理的效率直接影响到汽车的续航里程。

由于安全要求高、创新周期越来越短以及有时认证过程非常复杂，汽车行业的供应商和汽车制造商最好在早期阶段就处理智能传感器及其设计问题。一方面，在传感器成为行业标准要求之前先行一步是明智之举；另一方面，能效和续航里程等因素也是汽车制造商在全球竞争中保持优势的重要因素。

ScioSense 在汽车工业传感器技术领域拥有超过 25 年的丰富经验，可为全球企业提供技术引进支持。客户和合作伙伴可以快速、灵活地开发定制产品变体，并从工程团队的集成支持中获益-工程团队在全球有七个分支机构，总部设在荷兰，客户与开发团队之间采用 “本地对本地 “的方式直接联系。