Teledyne FLIR: monitoraggio dell’instabilità termica per prevenire incendi nei moduli batteria dei veicoli elettrici

La sfida del cliente

La maggior parte dei produttori di moduli e pacchi batteria per veicoli elettrici utilizza celle della batteria con un certo livello di carica quando assemblate, poiché si ritiene generalmente che avere una batteria agli ioni di litio completamente scarica sia più pericoloso rispetto ad averne una completamente carica. Quando i singoli moduli batteria sono collegati, la corrente inizia a fluire tra i componenti. Spesso questo flusso di corrente crea un aumento della temperatura delle celle e/o dei moduli. All’aumentare della temperatura, la tensione all’interno del sistema si abbassa e si traduce in un aumento della corrente, alzando ulteriormente la temperatura. Questo ciclo di aumento della temperatura è noto come “fuga termica” e se non viene rilevato può provocare danni alle batterie e persino incendi all’interno della struttura.

Il sistema di gestione della batteria (BMS) viene utilizzato per monitorare le temperature e garantire la salute della batteria verificando la presenza di connessioni allentate e cortocircuiti interni. Tuttavia, in genere il BMS non viene installato nel sistema fino a una fase successiva del processo di assemblaggio, pertanto, il monitoraggio delle temperature delle celle e dei moduli durante l’assemblaggio iniziale viene eseguito utilizzando termometri IR portatili – che forniscono solo informazioni sulla temperatura in una piccola area – o non viene eseguito affatto.

La soluzione

Le termocamere forniscono ai produttori di sistemi di batterie la possibilità di monitorare l’intero gruppo batteria per rilevare temperature elevate e situazioni potenzialmente pericolose dovute a fughe termiche. Poiché le configurazioni delle batterie possono variare notevolmente da una catena di montaggio all’altra, la capacità delle termocamere di misurare le temperature in migliaia di punti diversi aiuta a garantire che nessun punto caldo critico venga perso.

Le termocamere FLIR serie A Advanced Smart Sensor possono essere installate per monitorare ogni porta di scarico del gruppo batteria. È possibile creare più regioni di interesse utilizzando l’interfaccia di controllo della termocamera online con soglie di allarme di temperatura massima impostate per ogni ROI. Utilizzando EtherNet/IP, i segnali di allarme possono essere inviati a un PLC industriale per la registrazione dei dati e il controllo di una spia di allarme quando viene superata una soglia di temperatura critica. Tale configurazione fornisce la registrazione dei dati storici sulla temperatura e un indicatore visivo per i lavoratori in caso di condizioni pericolose, oltre ad eliminare il potenziale errore umano quando si utilizza un dispositivo di misurazione della temperatura portatile.

I risultati

L’uso di termocamere della serie A come la A70 offre un miglioramento significativo rispetto ai singoli operatori che utilizzano termometri termici portatili, aumentando la ripetibilità e l’affidabilità delle misure di temperatura utilizzate per rilevare le condizioni di fuga termica. Il monitoraggio termico automatizzato e migliorato garantisce che qualunque potenziale pericolo venga rilevato rapidamente, riducendo i rischi sia per il personale dell’impianto, sia per le strutture.

 

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