Τι είναι η παρακολούθηση θερμοκρασίας;
Πέρασα τρία χρόνια κάνοντας επικύρωση πακέτων σε προμηθευτή Tier 1 στο μετρό του Ντιτρόιτ. Η παρακολούθηση της θερμοκρασίας ήταν ίσως το 40% αυτού που αντιμετώπιζα καθημερινά. Όχι επειδή είναι περίπλοκο. Διότι οι άνθρωποι συνεχίζουν να το ξεφτιλίζουν με τους ίδιους τρόπους.
Δοκιμή επικύρωσης στο εργαστηριακό περιβάλλον.
Η βασική ιδέα είναι να κολλήσετε θερμίστορ στα κύτταρα και να παρακολουθήσετε τους αριθμούς. Αυτό είναι όλο. NTC κυρίως. Φθηνά, αρκετά ακριβή, όλοι ξέρουν πώς να τα χρησιμοποιούν. Τα προβλήματα ξεκινούν όταν ρωτάτε πού ακριβώς να τα τοποθετήσετε και πόσα πραγματικά χρειάζεστε.
Η πίεση του κόστους είναι βάναυση. Οι διαχειριστές προγραμμάτων θέλουν λιγότερους αισθητήρες. Οι θερμικοί μηχανικοί θέλουν περισσότερα. Κάθισα με δεκάδες από αυτά τα επιχειρήματα. Ο συμβιβασμός συνήθως προσγειώνεται κάπου που δεν ικανοποιεί όλους. Οκτώ αισθητήρες για μια μονάδα με 12 κελιά. Τοποθετήστε τα στα κελιά που πιστεύετε ότι θα είναι πιο ζεστά και ελπίζουμε να μαντέψατε σωστά.
Η θερμική προσομοίωση ανταποκρίνεται σε πραγματικούς-παγκόσμιους περιορισμούς.
Προσομοίωση εναντίον πραγματικότητας
Μπορείτε να μοντελοποιήσετε αυτό το υλικό σε ANSYS ή STAR-CCM+ μέχρι να αιμορραγήσουν τα μάτια σας. Η προσομοίωση σάς λέει ότι τα κεντρικά κελιά σε μια μονάδα λειτουργούν πιο ζεστά από τις άκρες. Οι καρτέλες είναι πιο ζεστές από ό,τι τα σώματα. Τίποτα από αυτά δεν προκαλεί έκπληξη. Αυτό που δεν σας λέει η προσομοίωση είναι τι συμβαίνει όταν η γραμμή παραγωγής σας τοποθετεί ασυνεπή θερμική πάστα. Ή όταν ένα στοιχείο από μια κακή παρτίδα έχει ελαφρώς υψηλότερη εσωτερική αντίσταση από τα άλλα. Ή όταν ο πελάτης τοποθετεί το πακέτο σε ένα όχημα με εισαγωγή αέρα ακριβώς δίπλα στην πολλαπλή εξαγωγής. Είδα και τα τρία.
Το Thermal runaway τραβάει όλη την προσοχή. Αρκετά δίκαιο. Ένα κύτταρο που πηγαίνει σε φυγή απορρίπτει πολλή ενέργεια πολύ γρήγορα. Το σύστημα παρακολούθησης πρέπει να πιάσει την απότομη αύξηση της θερμοκρασίας αρκετά νωρίς για να κάνει κάτι γι 'αυτό. Ανοίξτε τους επαφές. Ενεργοποιήστε την καταστολή εάν την έχετε. Καταγράψτε τουλάχιστον τα πάντα για να καταλάβετε τι συνέβη αργότερα.
Εδώ είναι όμως το θέμα. Το Runaway είναι σπάνιο. Αυτό που στην πραγματικότητα σκοτώνει τα κοπάδια στο χωράφι είναι χρόνια τρεξίματος 5 ή 10 βαθμούς πιο ζεστά από ό,τι θέλουν να είναι τα κύτταρα. Εξασθένιση χωρητικότητας. Εξασθένιση ισχύος. Δεν θα δείτε φωτιά. Θα δείτε αξιώσεις εγγύησης στο έτος 4 όταν το εύρος πέσει κάτω από τις προδιαγραφές. Η παρακολούθηση της θερμοκρασίας έχει σημασία και για αυτό, αλλά είναι λιγότερο δραματική, ώστε οι άνθρωποι να μην το σκέφτονται τόσο πολύ.
Το BMS μετράει θερμοκρασία περίπου 1 Hz. Μερικές φορές πιο αργά. Τα θερμικά συμβάντα στα κύτταρα συμβαίνουν σε δευτερόλεπτα έως λεπτά, οπότε είναι πολύ γρήγορα. Αυτό που έχει μεγαλύτερη σημασία είναι πού τίθενται τα όρια.
Υπερβολικά συντηρητικό και κόβετε ρεύμα όταν το πακέτο έχει ακόμα χώρο για το κεφάλι. Πολύ επιθετικό και μαγειρεύεις τα κύτταρα. Κάθε OEM έχει διαφορετικές φιλοσοφίες για αυτό. Ορισμένοι στοχεύουν στη μέγιστη απόδοση, άλλοι δίνουν προτεραιότητα στη μακροζωία. Μπορείτε συνήθως να καταλάβετε ποιο από το πώς συμπεριφέρεται το όχημα σε μια ζεστή μέρα σε έναν γρήγορο φορτιστή.
Η Ψυχρή Πραγματικότητα
Ο κρύος καιρός είναι πραγματικά πιο δύσκολο να αντιμετωπιστεί από το ζεστό. Ένα πακέτο στους μείον 20 C δεν έχει σχεδόν καθόλου διαθέσιμη ισχύ. Η εσωτερική αντίσταση ανεβαίνει πολύ. Οι κυψέλες δεν μπορούν να δεχτούν πολύ ρεύμα φόρτισης χωρίς να διακινδυνεύσουν την επιμετάλλωση λιθίου. Χρειάζεστε λοιπόν θέρμανση, που σημαίνει καύση ενέργειας για να ζεσταθεί το πακέτο πριν μπορέσετε να το χρησιμοποιήσετε. Ορισμένα οχήματα προετοιμάζονται αυτόματα όταν ορίζετε την ώρα αναχώρησης. Άλλοι σε βάζουν να κάθεσαι εκεί και να περιμένεις.
Η παρακολούθηση της θερμοκρασίας σε αυτό το πλαίσιο σημαίνει να γνωρίζετε πότε η συσκευασία είναι αρκετά ζεστή για να την χρησιμοποιήσετε πραγματικά. Και φροντίζοντας το σύστημα θέρμανσης να μην δημιουργεί hot spots. Η λειτουργία ενός θερμαντήρα PTC ακριβώς δίπλα σε ένα κελί ενώ άλλα παραμένουν κρύα δεν είναι καλό. Το είδα και αυτό.
Η εξέλιξη της τεχνολογίας ανίχνευσης.
Η βιομηχανία κινείται προς περισσότερους αισθητήρες, όχι λιγότερους. Εν μέρει επειδή τα NTC συνεχίζουν να γίνονται φθηνότερα. Εν μέρει επειδή οι άνθρωποι της ανάλυσης θέλουν περισσότερα δεδομένα για να τροφοδοτήσουν τα μοντέλα υποβάθμισής τους. Γίνεται λόγος για οπτικές ίνες μέσα στα κύτταρα, αλλά θα πιστεύω ότι είναι έτοιμη η παραγωγή όταν το δω σε μια γραμμή. Προς το παρόν είναι θερμίστορ σε δοχεία κυψελών και ζυγούς, όπως ήταν εδώ και 15 χρόνια.
Κάθε πακέτο που επιστρέφει από το χωράφι με ένα θερμικό πρόβλημα, το πρώτο πράγμα που κάνουμε είναι να τραβήξουμε τα δεδομένα καταγραφής. Δείτε τα προφίλ θερμοκρασίας που οδηγούν στο συμβάν. Εννέα στις δέκα φορές μπορείτε να δείτε ακριβώς τι πήγε στραβά. Το κελί 23 λειτουργούσε πιο ζεστό από τους γείτονές του για εβδομάδες πριν αποτύχει. Κάποιος έπρεπε να το είχε πιάσει. Αλλά το όριο ορίστηκε στους 45 C και ποτέ δεν ξεπέρασε τους 42. Έτσι το BMS δεν το σημάδεψε και κανείς δεν κοίταξε.
Αυτό είναι παρακολούθηση θερμοκρασίας. Όχι οι ίδιοι οι αισθητήρες. Η απόφαση για το τι θα κάνετε με τα δεδομένα που σας δίνουν.
