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动力电池起火,该怎么预防和分析

日期:2019-02-20 12:06
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摘要: 对于电池产品安全性分析的方法很多,其中使用红外热像仪分析电池、电机等的主要发热位置并测试对应位置温度,是众多安全性分析手段中不可或缺的一环,对红外热像仪的使用也是技术、品质人员的必备技能。那么,红外热像仪都可以应用在哪些方面的测试中呢? 电池包安全测试 依据《GB/T 31467.3-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分:安全性要求与测试方法》要求,汽车动力电池包应完成振...


对于电池产品安全性分析的方法很多,其中使用红外热像仪分析电池、电机等的主要发热位置并测试对应位置温度,是众多安全性分析手段中不可或缺的一环,对红外热像仪的使用也是技术、品质人员需要的技能。那么,红外热像仪都可以应用在哪些方面的测试中呢?

 

电池包安全测试

 

依据《GB/T 31467.3-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分:安全性要求与测试方法》要求,汽车动力电池包应完成振动、机械冲击、跌落、翻转、模拟碰撞、挤压、湿热循环、海水浸泡、外部火烧、盐雾、高海拔、过温保护、短路保护、过充电保护、过放电保护等安全性测试。

 

做过安规测试的小伙伴一定知道:单纯的测试通过、未通过的结果对我们分析、改善电池安全性能的帮助有限,我们急需知道的是电芯热失控的原理。

 

而红外热像仪就给我们提供了分析热失控原理的可能,在安规测试时,温度高的位置往往是热失效*先发生的位置,将这一位置记录,并根据电芯的结构、材料进行对比分析,就可以大幅的加快改善进度。

 

 

电芯单体过充测试

 

电池包高温极限测试

 

红外热像仪可以观察电池包表面温度分布,辅助工程师验证热仿真、冷却、保护等设计,发现肉眼无法观察到的外壳疲劳、破裂、局部过热等潜在隐患,避免着火和爆炸的发生。

 

充电桩


 

充电桩内部有电源模块、充电控制器、计费控制单元、高压绝缘检测板、显示屏等,还有钣金件、熔断器、继电器、防雷等设备,发热巨大。以60KW充电桩为例,按电源模块转换效率95%计算,仅电源模块发热量就达到60×0.05×1000=3000W,因此,散热和温度控制是充电桩研发需要关注的地方。

 

依据《GB/T18487.1-2015 电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求》的11.6.1、116.2和《NB/T 33001-2010电动汽车非车载传导式充电机技术条件》的6.4的规定,充电桩在额定负载下长期连续运行时,内部各发热器件和各部位的温升不得超过下表数值: 


部件或器件

极限温升k

功率开关器件

70

整流变压器、电抗器B级绝缘绕组

80

与半导体器件的连接处

55

与半导体器件连接处的塑料绝缘线

25

母线连接处

铜-铜50 / 铜搪锡-铜搪锡 60

 

GB/T18487.1-2015 电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求》的11.6.3规定了在额定电流和环境温度40℃条件下,充电桩表面的允许温度值:

 

手握可接触的表面

金属部分

50℃

非金属部分

60℃

用户可接触但

不能手握的表面

金属部分

60℃

非金属部分

85℃

 

红外热像仪在充电桩研发、测试、安装、质检等环节发挥巨大作用,以下列出了一些充电桩需要进行温度监控的位置:

 

 

控制/电源等电路板的检测

 

 

电感检测

 

连接头检测

 

  

熔断器检测

 

 

断路器检测

 

电机与电机控制器  



 

电机高速运转时会产生绕组铜损、定子铁损、轴承摩擦等热量,这些热量需通过对流和辐射带走。红外热像仪虽不能直接检测电机内部温度,但可直观获取电机表面温度分布的热像图,评估散热方案的效果。

 

同时,红外热像仪在《GB /T18488.1—2015电动汽车用电机及其控制器第1 部分: 技术条件》、《GB /T 18488.2—2015电动汽车用电机及其控制器第2 部分: 试验方法》、《GB755-2008 /IEC 60034-1:2004旋转电机定额和性能》规定的温升测试中作为辅助仪器使用,以提高测试效率。


 

电子转子热像图

 

电机表面分布

 

 

电机模拟负载检测

 

电机轴承摩擦温升

 

电机控制器热像图

 

 

 

电机控制器由电子控制模块、驱动器、功率变换模块等组成,这些电路板的可靠运行直接关系电动汽车的驾驶体验,红外热像仪可以帮助研发人员进行温度检测并优化散热设计。

 

FOTRIC作为热像仪、云热像、热像系统的生产厂家,为研发人员提供**的研发热像产品,提高散热设计工作效率,助力企业开发有市场竞争力的产品。FOTRIC科研系列热像仪已被北京大学、清华大学、复旦大学、浙江大学、武汉大学、电子科技大学等国内二百多所高校使用,获得老师和科研人员普遍赞誉,值得信赖。

 

 

 

 


FOTRIC产品优势

 

 既可便携使用,也可通过全辐射视频掌握热扩散路径和温升曲线;

 旁路电源设计,支持1TB单个视频文件深度存储,外接电源后可超长时间不间断进行数据采集;

 支持20μm分辨能力,可检查细小对象的温度

 支持分区域发射率设定,为同一画面中的不同被测材料设置不同发射率,测温更准确;

 支持温度阈值、时间、持续时长等触发,实现自动数据采集,提升工作效率;

 功能强大的专业分析软件,实现二维、三维、时域、温差等全方面分析。

 

 


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