通過監控鋰離子電池組來檢測電池熱擊穿事件
發布時間:2023-04-28 責任編輯:lina
【導讀】在電動汽車 (EV) 和蓄電池應用中,由多個鋰離子 (li-ion) dianchigouchengdedianchizuhuifashengrejichuan,congerdailaianquanweixie,shenzhikenengzaochengyanzhonghouguo。dangran,yonghutongchanghuiduiwushizhegewenti,danshejizhewanquanzhidao,zaichuanlianhebinglianleshubaigelilizidianchidanyuandeqingkuangxia,qizhongyigedianchidanyuanfashengguzhangjiunengzaochengkuaisuwensheng,bingpaifangqitihegutiweili。
在電動汽車 (EV) 和蓄電池應用中,由多個鋰離子 (li-ion) dianchigouchengdedianchizuhuifashengrejichuan,congerdailaianquanweixie,shenzhikenengzaochengyanzhonghouguo。dangran,yonghutongchanghuiduiwushizhegewenti,danshejizhewanquanzhidao,zaichuanlianhebinglianleshubaigelilizidianchidanyuandeqingkuangxia,qizhongyigedianchidanyuanfashengguzhangjiunengzaochengkuaisuwensheng,bingpaifangqitihegutiweili。
這zhe種zhong形xing式shi的de故gu障zhang可ke能neng會hui蔓man延yan到dao其qi他ta電dian池chi單dan元yuan。出chu現xian更geng多duo這zhe樣yang的de反fan應ying,就jiu會hui產chan生sheng更geng多duo的de熱re量liang和he氣qi體ti,最zui終zhong影ying響xiang到dao整zheng個ge電dian池chi係xi統tong並bing發fa生sheng熱re擊ji穿chuan。
雖然我們有防止熱擊穿發生的措施,但是一旦發生熱擊穿,我們還是要檢測熱擊穿情況,這點至關重要。為此,Honeywell Sensing and Productivity Solutions 開發出 BAS 係(xi)列(lie)汽(qi)車(che)級(ji)電(dian)池(chi)氣(qi)溶(rong)膠(jiao)傳(chuan)感(gan)器(qi)。這(zhe)種(zhong)傳(chuan)感(gan)器(qi)利(li)用(yong)光(guang)散(san)射(she)原(yuan)理(li)來(lai)檢(jian)測(ce)並(bing)報(bao)告(gao)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)組(zu)的(de)熱(re)擊(ji)穿(chuan)事(shi)件(jian)。該(gai)係(xi)列(lie)傳(chuan)感(gan)器(qi)利(li)用(yong)光(guang)散(san)射(she)來(lai)檢(jian)測(ce)是(shi)否(fou)存(cun)在(zai)諸(zhu)如(ru)煙(yan)霧(wu)、液體和碎屑等氣溶膠及其濃度,這些是熱擊穿事件發生的早期指標。
光散射的過程包括照亮一股空氣。被照射氣體內部的顆粒會散射光線,然後由光傳感器測量,產生一個與顆粒密度成比例的電信號。
BAS 係列傳感器測量濃度在 200 μg/m³ 到 10000 μg/m³ 範圍內的氣溶膠,並發出報告。這種傳感器具有工廠設定的熱擊穿報警閾值,具體為 5000μg/m³ 且響應時間小於 1 秒。連續工作模式下的控製、數據傳輸和報警是通過控製器區域網絡 (CAN) 通信協議進行的,該協議已廣泛用於車輛環境。CAN 接口的運行波特率為 500 kbps。
傳感器實例
Honeywell Sensing and Productivity Solutions 在其 BAS 係列中提供了兩款傳感器,即 BAS6C-X00 和 BAS6C-H00 傳感器(圖 1)。這兩款器件的外形相同,具體尺寸為長 2.6 in. (66 mm)、深 1.42 in. (36 mm) 和高 1.46 in. (37 mm)。
圖 1:Honeywell Sensing and Productivity Solutions 提供的兩款外形相同的電池氣溶膠傳感器:BASC6X-X00 和 BAS6C-H00。BAS6C-X00 是媒介控製單元 1 (MCU1) 版本,而 BAS6C-H00 是較新的媒體控製單元 2 (MCU2) 版本。(圖片來源:Honeywell Sensing and Productivity)
BAS6C-X00 是媒介控製單元 1 (MCU1) 版本,而 BAS6C-H00 是較新的媒體控製單元 2 (MCU2) 版本。
根據電池管理係統 (BMS) 設置的“請求”輸入線路的狀態,BAS 傳感器在兩種工作模式中的任一種模式下發揮作用。當“請求”線路保持低電平(低於 0.5 V)時,ECO 模式是經濟模式,可最大限度地減少功耗。傳感器被喚醒並工作 200 ms,然後在接下來的 12,000 ms 內進入休眠狀態以節省電力。通過禁用 CAN 總線可以更多地節省電力。如果發生閾值事件,即顆粒物濃度超過 5,000 mg/m3,傳感器會向 BMS 發送一個喚醒信號,啟動全電池係統檢查。
在連續工作模式下,當 BMS 將“請求”線路設置為高電平(8 V 至 16 V 之間)時,傳感器不斷監測並使用 CAN 總線的 8 字節信息向 BMS 報告氣溶膠濃度。
這兩款傳感器的標稱工作電壓為 12 V,範圍在 8 V 到 16 V 之間。電源電流取決於工作模式。在 ECO 模式下小於 0.5 mA,在連續模式下小於 30 mA。
隻要在中空的檢測腔兩側有 10 cm 的間隙,就能以任何方向將傳感器安裝在封閉的電池組內(圖 2)。
圖 2:可以將 BAS 傳感器安裝在電池組內的任何位置。在任何情況下,都不能阻塞電池組的排氣閥。(圖片來源:Honeywell Sensing and Productivity)
接口連接器是一個六針的長方形插口,其具體引腳分布見圖 3。
圖 3:BAS 係列傳感器的引腳布局包括電源、接地、請求和喚醒信號,以及差分 CAN 總線信號。(圖片來源:Honeywell Sensing and Productivity)
BAS 係列電池氣溶膠傳感器的配套插頭連接器采用 TE Connectivity AMP Connectors 的 175507-2 連接器。
結束語
使用 Honeywell Sensing and Productivity Solutions 的 BAS dianchiqirongjiaochuanganqiduililizidianchizujinxingzaoqirejichuanjiance,jiuyoukenengfangzhirenshenshangwanghecaichansunhuai。shiyongzheleichuanganqihaiyouzhuyufuheguojijianyihefagui,yinqishejifuhezuigaodezhilianghekekaoxingbiaozhun。
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