Supervisión de fugas térmicas para evitar incendios en módulos de baterías de vehículos eléctricos

El desafío del cliente

La mayoría de los fabricantes de módulos y paquetes de baterías EV utilizan celdas de batería con cierto nivel de carga cuando se ensamblan, ya que generalmente se cree que tener una batería de iones de litio completamente descargada es más peligroso que una completamente cargada. A medida que se conectan los módulos de batería individuales, la corriente comenzará a fluir entre los componentes. A menudo, este flujo de corriente crea un aumento en la temperatura de las celdas o módulos. A medida que aumenta la temperatura, el voltaje dentro del sistema disminuirá y dará como resultado un aumento en la corriente, elevando aún más la temperatura. Este ciclo de aumento de la temperatura se conoce como “fuga térmica” y, si no se detecta, puede provocar daños en las baterías e incluso incendios dentro de las instalaciones.

El Sistema de gestión de batería (BMS) se utiliza para controlar las temperaturas y garantizar el buen estado de la batería mediante la comprobación de conexiones sueltas y cortocircuitos internos. Sin embargo, el BMS generalmente no se instala en el sistema hasta más adelante en el proceso de montaje. Por lo tanto, la supervisión de las temperaturas de las celdas y los módulos durante el montaje inicial se realiza mediante pistolas de temperatura IR portátiles, que solo brindan información sobre la temperatura en un área pequeña, o no se realiza en absoluto.

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La solución

Las cámaras térmicas brindan a los fabricantes de sistemas de baterías la capacidad de supervisar todo el montaje de la batería para detectar temperaturas elevadas y situaciones potencialmente peligrosas debido a la fuga térmica. Dado que las configuraciones de la batería pueden variar mucho de una línea de montaje a otra, la capacidad de las cámaras térmicas para medir temperaturas en miles de puntos diferentes ayuda a garantizar que no se pase por alto un punto crítico.

Las cámaras con sensor inteligente avanzado de la serie A de FLIR se pueden instalar para supervisar cada puerto de escape del montaje de la batería. Se pueden crear varias regiones de interés utilizando la interfaz de control de cámara en línea con umbrales de alarma de temperatura máxima establecidos para cada ROI. Con EtherNet/IP, las señales de alarma se pueden enviar a un PLC industrial para el registro de datos y el control de una luz indicadora de alarma cuando se supera un umbral de temperatura crítico. Esta configuración proporciona un registro histórico de datos de temperatura, un indicador visual para los trabajadores si surgen condiciones peligrosas y elimina la posibilidad de error humano al utilizar un dispositivo portátil de medición de temperatura.

Las cámaras con sensor inteligente avanzado de la serie A de FLIR son fáciles de instalar y controlar a través de una interfaz en línea

Los resultados

El uso de cámaras de la serie A como la A70 proporciona una mejora significativa con respecto a los operadores individuales que utilizan pistolas de temperatura portátiles al aumentar la repetibilidad y la fiabilidad de las medidas de temperatura utilizadas para detectar condiciones de fuga térmica. La supervisión térmica automatizada y mejorada brinda un nivel de seguridad de que cualquier peligro potencial se detectará rápidamente, lo que ayuda a reducir los riesgos tanto para el personal de la planta como para las instalaciones.

Prueba de supervisión de cámara térmica FLIR A70 en un paquete de baterías.