TA的每日心情 | 开心 2019-11-20 15:00 |
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电池温度传感器再思考
; j! u/ {, J- d1 ?8 g% @/ t9 ]随着锂电池的能量密度的提升和安全裕度的降低,核心的问题是要知道锂电池单体本身的温度。实际上,我们现在已经了解大部分的电池滥用试验选择都和温度有关系,在不同的温度下做出来的条件并不相同。我们是需要通过温度传感器得到电池里面的温度点:
8 u0 o# q: I* h# i- 得到冷却开启的条件
- 得到限制功率的条件(快充尤其是)
- 得到停止输出(零电流输出)
- 极端热事件前兆检测' ?% p; b0 ]( `
" ~2 e6 }4 x4 z5 L2018-10-16
: J0 |8 A" N4 E7 I# r8 f/ X电池模组主要由多片电芯所组成,通过合理的模组设计,可以通过有限的几个采样点来得到整个模组内电芯的温度。正常工作的时候,电芯的温度是均匀的,而在电池出现异常情况下,电芯的温度会出现较大的温差。
$ q8 K1 g- R# E% k7 h9 {4 b这里的温度传感器的阿布置位置包含:
- u8 ~5 A7 ~, |- 电池表面
- 电池Busbar
- 电池盖板表面
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; A% ^0 y+ e" k在模组内布置需要考虑电芯的温度采集和母线排的温度情况,通过若干个采集点来监控整个模组的温度,通过电池管理单元采集温度数据后推算出整个模组的温度情况。这个主要是在不同的工作条件下,需要把真实的电池的温度和传感器反馈的进行对比处理。2 F. Z" v- U2 x; b0 s
如下图所示,不看别的,光看由于不同电路引起的温度误差就是变化的,加上表面的传热情况,还有其他的内容,这个值得我们把不同的数据采集出来之后仔细对比。
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要全面的考虑温度传感器的成本、精度、温度范围、快速热响应和自加热误差。如果我们在考虑高端车辆的时候,特别是高性能和高倍率充电,由于加速响应带来的发热,也需要一个较低的热迟滞的温度传感器予以支持,否则温度的阶梯式变化是无法测出来的。如下图所示:! n1 @& m& B8 K/ w
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还有一个比较大的课题,就是之前谈过的温度传感器的工作温度范围,还有检测情况由于温度高于一定范围,超过了一般的85°的时候,原有的电路采集到的分压数值就太大了,使得温度成了无效数值,因此想要在热失控的边沿通过原有的温度传感器获取温度数据,需要满足好几个条件:, ]" Z/ N2 z% A3 \6 w
- 需要有可调节的分压电阻
- 需要选的温度传感器适应较高的工作温度范围
- 需要在软件上有不一样的测试机理
- 需要采取温度联动策略* h4 x: [0 f+ R5 U" Q# f
) y0 a+ c: V9 k- z3 m在真正发生问题的那个时间点之前,电芯周围的温度变化,会引起周边的温度差异,这是一个最为直接的量,这个数据采集和判断是非常值得我们深入考虑的1 A1 t4 r, Z+ U( B; h$ N9 l- }
- x) J, m1 d. s1 s* \+ A
小结:为了达到较高的置信度,一个是收集更多的数据,一个是考虑比较强健的温度收集方式,以保证最后的底线。我觉得在这个方面,一些较高温度的范围的探测温度的方式,可能可以给电池管理系统所采用。
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