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想避免动力电池起火?本文分析手段你必须要懂

2018-10-26

2018.9.10,福州江滨西大道缤纷园门前,一辆白色比亚迪起火;
2018.9.5,珠海市香洲区洲山路3辆充电中的共享汽车起火;
2018.8.31,一辆力帆650EV在广州街头起火;
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随着电动汽车安全事故的层出不穷,我们越来越迫切的想知道:电动车的安全性到底该如何保障?从开发角度而言,不冒进的产品布局、以质量为导向的研发战略必不可少。那么当一款产品开发出来后,又该如何去分析和测试其是否安全可靠呢?
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。那么,红外热像仪都可以应用在哪些方面的测试中呢?
1、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极其有限,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最先发生的位置,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

 

2、充电桩安全测试

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必须关注的地方。

《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:

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

▲断路器检测

▲熔断器检测

▲连接头检测

 

 

3、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和用户安全,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。

▲电机控制器热像图

FOTRIC作为热像仪、云热像、热像系统的生产厂家,为研发人员提供创新的研发热像产品,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、电子科技大学等全国二百多所高校使用,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,测温更精准;

►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、温差等全方位分析。