Monitoramento para fuga térmica para evitar incêndio em módulos de baterias de veículos elétricos

O desafio do cliente

A maioria dos fabricantes de módulos e pacotes de baterias EV usa células de bateria com algum nível de carga quando montadas, uma vez que geralmente se acredita que ter uma bateria de íons de lítio totalmente descarregada é mais perigoso do que uma bateria totalmente carregada. À medida que os módulos de bateria individuais são conectados, a corrente começará a fluir entre os componentes. Muitas vezes, este fluxo de corrente cria um aumento na temperatura das células e/ou módulos. À medida que a temperatura aumenta, a tensão dentro do sistema diminui e resulta em um aumento na corrente, elevando ainda mais a temperatura. Esse ciclo de temperatura crescente é conhecido como “fuga térmica” e, se não for detectado, pode resultar em danos às baterias e até mesmo incêndios dentro da instalação.

O Sistema de gerenciamento da bateria (Battery Management System, BMS) é usado para monitorar as temperaturas e garantir a integridade da bateria, verificando se há conexões soltas e curtos internos. No entanto, o BMS normalmente não é instalado no sistema até mais tarde no processo de montagem. Portanto, o monitoramento das temperaturas das células e módulos durante a montagem inicial é feito usando pistolas de temperatura IV portáteis, que fornecem informações de temperatura apenas em uma pequena área, ou não são feitas.

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A solução

As câmeras termográficas fornecem aos fabricantes de sistemas de baterias a capacidade de monitorar todo o conjunto da bateria quanto a temperaturas elevadas e situações potencialmente perigosas devido a descontrole térmico. Como as configurações da bateria podem variar muito de linha de montagem para linha de montagem, a capacidade das câmeras termográficas de medir temperaturas em milhares de pontos diferentes ajuda a garantir que um ponto crítico não seja perdido.

As câmeras FLIR A-series Advanced Smart Sensor podem ser instaladas para monitorar todas as portas de exaustão do conjunto da bateria. Várias regiões de interesse podem ser criadas usando a interface de controle da câmera on-line com limites máximos de alarme de temperatura definidos para cada ROI. Usando EtherNet/IP, os sinais de alarme podem ser enviados para um PLC industrial para registro de dados e controle de uma luz indicadora de alarme quando um limite crítico de temperatura é excedido. Essa configuração fornece registro de dados históricos de temperatura, um indicador visual para os trabalhadores se surgirem condições perigosas, e remove o potencial de erro humano ao usar um dispositivo portátil de medição de temperatura.

As câmeras FLIR A-Series Advanced Smart Sensor são fáceis de instalar e de controlar por meio de uma interface on-line

Os resultados

O uso de câmeras da série A, como a A70, proporciona uma melhoria significativa em relação aos operadores individuais que usam pistolas de temperatura portáteis, aumentando a repetibilidade e a confiabilidade das medidas de temperatura usadas para detectar condições de descontrole térmico. O monitoramento térmico automatizado e aprimorado fornece um nível de garantia de que quaisquer perigos potenciais serão detectados rapidamente, o que ajuda a reduzir os riscos para o pessoal da fábrica e para as instalações.

Testes de monitoramento de câmera termográfica FLIR A70 em um pacote de baterias.