Ce este monitorizarea temperaturii?
Am petrecut trei ani efectuând validarea pachetelor la un furnizor de nivel 1 din metroul Detroit. Monitorizarea temperaturii a fost poate 40% din ceea ce m-am ocupat de zi cu zi. Nu pentru că ar fi complicat. Pentru că oamenii continuă să-l încurce în aceleași moduri.
Testare de validare în mediul de laborator.
Ideea de bază este să lipiți termistori pe celule și să urmăriți numerele. Asta este. NTC-uri în mare parte. Ieftin, suficient de precis, toată lumea știe să le folosească. Problemele încep când întrebi unde exact să le pui și de câte ai nevoie de fapt.
Presiunea costurilor este brutală. Managerii de program vor mai puțini senzori. Inginerii termici vor mai mult. Am suportat zeci de acele argumente. De obicei, compromisul ajunge undeva nesatisfăcător pentru toată lumea. Opt senzori pentru un modul cu 12 celule. Pune-le pe celulele despre care crezi că vor fi cel mai tare și sper că ai ghicit bine.
Simularea termică îndeplinește-constrângerile lumii reale.
Simulare versus realitate
Puteți modela aceste lucruri în ANSYS sau STAR-CCM+ până când vă sângerează ochii. Simularea vă spune că celulele centrale dintr-un modul sunt mai fierbinți decât marginile. Filele sunt mai fierbinți decât corpurile. Nimic din toate acestea nu este surprinzător. Ceea ce simularea nu vă spune este ce se întâmplă atunci când linia dvs. de producție pune pasta termică în mod inconsecvent. Sau când o celulă dintr-un lot prost are rezistență internă puțin mai mare decât celelalte. Sau când clientul instalează pachetul într-un vehicul cu o admisie de aer chiar lângă galeria de evacuare. Le-am văzut pe toate trei.
Evacuarea termică atrage toată atenția. Destul de corect. O celulă care intră în fugă aruncă multă energie foarte repede. Sistemul de monitorizare trebuie să detecteze vârful de temperatură suficient de devreme pentru a face ceva în acest sens. Deschideți contactoarele. Activați suprimarea dacă o aveți. Înregistrați cel puțin totul, astfel încât să vă puteți da seama ce s-a întâmplat mai târziu.
Iată însă chestia. Fuga este rar. Ceea ce ucide de fapt haitele pe câmp sunt ani de alergare cu 5 sau 10 grade mai cald decât vor celulele. Se estompează capacitatea. Decolorarea puterii. Nu vei vedea un foc. Veți vedea cereri de garanție în anul 4 când intervalul scade sub specificațiile. Monitorizarea temperaturii contează și pentru asta, dar este mai puțin dramatică, așa că oamenii nu se gândesc atât de mult la asta.
BMS prelevează temperatura la ceva de genul 1 Hz. Uneori mai lent. Evenimentele termice din celule au loc în câteva secunde până la minute, așa că este destul de rapid. Ceea ce contează mai mult este locul în care se stabilesc limitele de prag.
Prea conservator și reduceți puterea când pachetul are încă spațiu pentru cap. Prea agresiv și gătiți celulele. Fiecare OEM are filozofii diferite în acest sens. Unele vizează performanța maximă, altele prioritizează longevitatea. De obicei, puteți spune care după cum se comportă vehiculul într-o zi fierbinte la un încărcător rapid.
Realitatea rece
Vremea rece este de fapt mai greu de tratat decât cald. Un pachet la minus 20 C nu are aproape nicio putere disponibilă. Rezistența internă crește mult. Celulele nu pot accepta mult curent de încărcare fără a risca placarea cu litiu. Deci, aveți nevoie de încălzire, ceea ce înseamnă arderea energiei pentru a încălzi pachetul înainte de a-l putea folosi. Unele vehicule precondiționează automat când setați o oră de plecare. Alții te fac să stai acolo așteptând.
Monitorizarea temperaturii în acest context înseamnă a ști când pachetul este suficient de cald pentru a fi utilizat efectiv. Și asigurându-vă că sistemul de încălzire nu creează puncte fierbinți. Rularea unui încălzitor PTC chiar lângă o celulă în timp ce altele rămân reci nu este grozav. Am vazut si asta.
Evoluția tehnologiei de detectare.
Industria se îndreaptă către mai mulți senzori, nu mai puțini. Parțial pentru că NTC-urile continuă să devină mai ieftine. Parțial pentru că oamenii de analiză doresc mai multe date pentru a-și alimenta modelele de degradare. Se vorbește despre fibra optică în interiorul celulelor, dar voi crede că este gata de producție când o voi vedea pe o linie. Deocamdată sunt termistori pe cutii de celule și bare colectoare, la fel ca de 15 ani.
Fiecare pachet care se întoarce de pe teren cu o problemă termică, primul lucru pe care îl facem este să extragem datele de jurnal. Priviți profilurile de temperatură care au dus la eveniment. De nouă ori din zece poți vedea exact ce a mers prost. Celula 23 era mai caldă decât vecinii săi timp de câteva săptămâni înainte de a eșua. Cineva ar fi trebuit să prindă asta. Dar pragul a fost stabilit la 45 C și nu a trecut niciodată peste 42. Așa că BMS nu l-a semnalat și nimeni nu s-a uitat.
Asta e monitorizarea temperaturii. Nu senzorii în sine. Decizia despre ce să faci cu datele pe care ți le oferă.
