Surveillance de l’emballement thermique pour prévenir un incendie dans les modules de batterie de véhicules électriques

Le défi du client

La plupart des fabricants de modules et de blocs de batterie de VE utilisent des cellules de batterie avec un certain niveau de charge lorsqu’elles sont assemblées, car on croit généralement que le fait d’avoir une batterie au lithium-ion complètement déchargée est plus dangereux qu’une batterie complètement chargée. Au fur et à mesure que les modules de batterie individuels sont connectés, le courant commencera à circuler entre les composants. Souvent, ce flux de courant crée une augmentation de la température des cellules ou des modules. À mesure que la température augmente, la tension dans le système diminue et entraîne une augmentation du courant, ce qui augmente encore plus la température. Ce cycle d’augmentation de la température est connu sous le nom d’« emballement thermique » et, s’il n’est pas détecté, peut endommager les batteries et même provoquer des incendies dans l’installation.

Le Système de gestion de la batterie (SGB) est utilisé pour surveiller les températures et assurer la santé de la batterie en vérifiant les connexions desserrées et les courts-circuits internes. Cependant, le système SGB n’est généralement pas installé dans le système avant plus tard dans le processus d’assemblage. Par conséquent, la surveillance des températures des cellules et des modules lors de l’assemblage initial est effectuée à l’aide de pistolets à température IR portatifs, qui ne fournissent que des informations de température dans une petite zone, ou pas du tout.

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La solution

Les caméras thermiques permettent aux fabricants de systèmes de batteries de surveiller l’ensemble de la batterie pour détecter les températures élevées et les situations potentiellement dangereuses dues à l’emballement thermique. Étant donné que les configurations de batterie peuvent varier considérablement d’une chaîne de montage à l’autre, la capacité des caméras thermiques à mesurer les températures à des milliers de points différents aide à assurer qu’un point chaud critique ne sera pas manqué.

Les caméras de capteur intelligent avancé FLIR de la série A peuvent être installées pour surveiller chaque port d’échappement de l’assemblage de la batterie. Plusieurs zones d’intérêt peuvent être créées à l'aide de l'interface de commande de caméra en ligne avec des seuils d'alarme de température maximum définis pour chaque ROI. À l’aide d’EtherNet/IP, les signaux d’alarme peuvent être envoyés à un PLC industriel pour l’enregistrement des données et le contrôle d’un voyant indicateur d’alarme lorsqu’un seuil de température critique est dépassé. Cette configuration fournit un enregistrement historique des données de température, un indicateur visuel pour les travailleurs en cas de conditions dangereuses, et élimine le risque d’erreur humaine lors de l’utilisation d’un appareil de mesure de température portatif.

Les caméras de capteur intelligent avancé FLIR de la série A sont faciles à installer et à contrôler grâce à une interface en ligne

Les résultats

L’utilisation de caméras de la série A comme le modèle A70 offre une amélioration significative par rapport aux opérateurs individuels utilisant des pistolets thermiques portatifs en augmentant la répétabilité et la fiabilité des mesures de température utilisées pour détecter les conditions d’emballement thermique. La surveillance thermique automatisée et améliorée fournit un niveau d’assurance que tout danger potentiel sera détecté rapidement, ce qui aide à réduire les risques pour le personnel de l’usine et les installations.

Test de surveillance de la caméra thermique FLIR A70 sur un bloc-batterie.