使用电池温度监控构建更好的电池供电应用
大家好,小科来为大家解答以上问题。使用电池温度监控构建更好的电池供电应用这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
解答:
1、 使用可充电电池的现代产品应用通常内置传感器和电池管理系统(BMS)电路。
2、 监控BMS充电电池系统的电压、电流和温度,无论是单体电池、模块(一组电池)还是电池组(一组模块)。
3、 监测从电池流出的电压和电流通常不足以确定电池的健康状况。
4、 监控电池温度可以警告您潜在的缺陷,并快速隔离故障位置。
5、 监控BMS电池组,使工作温度保持在最佳范围内。
6、 太热的电池会退化或失效。
7、 太冷的电池会因为内部电化学反应慢而变慢,从而降低容量。
8、 本文重点讨论与温度相关的常见电池问题,并展示测试仪器如何帮助构建更好的电池供电应用。
9、 监控电池温度的常见问题
10、 热量不平衡、电池热点以及低性能和低容量是监控电池温度时需要注意的方面。
11、 使用引起的热量不平衡
12、 大规模应用通常使用模块串联和并联的电池组。
13、 放置在电池组上的热传感器可以检测温度变化。
14、 电池组的大的热不平衡通常始于影响其充电和放电电压的电池单元的不均匀性。
15、 随着时间的推移,不均匀性的变化会加快,有些电池会过充或过放,导致电池不成比例地过热。
16、 使用BMS来平衡电池之间的电压和充电状态(SOC)的平衡,可以最大限度地减少热失衡。
17、 电池制造商也可以选择开路电压非常接近的电池批次来构建电池组,从而将SOC变化降至最低。
18、 产品应用设计也会导致热失衡。
19、 例如,电池组的冷却系统对于一些外部环境来说不够有效。
20、 热点电池组
21、 监控电池温度可以帮助您检测热点。
22、 根据电池应用的重要性,有时在一个电池组中策略性地放置几个传感器就足够了。
23、 然而,在要求关键性能的应用中,温度传感器被放置在每个电池模块上。
24、 热点经常出现在电池组中的弱电池单元上。
25、 脆弱的电池单元容易受到过大应力的影响而逐渐退化。
26、 所以它们在运行时会比正常的好电池更热,因为它们很难跟上好电池的性能。
27、 热点还可以警告您电池或模块的潜在损坏。
28、 对电池组的物理冲击会刺穿电池的内部结构或使其变形,例如电极或聚合物隔板。
29、 如果发生这种情况而没有干预,电池单元损坏可能会恶化,并可能导致热失控。
30、 可能引起火灾和爆炸。
31、 因此,检测热点、定位故障单元并快速替换它们是非常重要的。
32、 产生热点的其他原因包括端子连接不良、散热元件缺陷和外部电缆短路。
33、 电池性能和容量低。
34、 监控电池温度也可以是一个主动闭环过程,以保持电池组在最佳充电和放电温度范围内运行。
35、 由于电化学反应缓慢,低温会导致电池性能下降。
36、 所以电池容量会明显下降,电池甚至会停止工作。
37、 一个更大的问题是电池系统在高于制造商规格的温度下运行。
38、 电池寿命会降低,较弱的电池可能与好的电池有更多的偏差。
39、 因此,热不平衡和热点开始出现。
40、 监控电池温度的基本独立测试设备
41、 许多商用电池管理系统可用于各种应用,从物联网设备到高压汽车应用。
42、 基本功能包括过流保护、过压保护、过充保护、过热保护、欠压保护、电池平衡、SOC和健康状态。
43、 然而,有许多足够的
46、它还有助于验证应用程序的整体集成系统。
47、独立的DAQ系统可以执行以下操作:
49、使用热敏电阻或RTD,您可以实现≤1°C的温度精度。
52、您确认您的BMS没有遗漏任何关键位置。
54、这可以帮助您找到适合BMS监控系统的最佳间隔设置。
57、监测和控制重要器官功能的医疗设备在操作期间无法承受计划外的电源中断。
58、另一个例子是为IT、电信和医疗设备等基本建筑功能提供动力的大型储能系统。
64、许多现代DAQ系统具有内置的高分辨率6.5位万用表仪器。
65、它们还配备了各种固态、电枢和簧片开关多路复用器模块,用于监控100多个温度点通道。
66、另外,由于DAQ内置数字万用表,可以测量除温度以外的其他信号,如AC/DC电压电流、电阻、电容等。
68、DAQ系统允许您添加模块以在项目增长时相应扩展。
69、因此,您不必投资新系统,节省宝贵的开发时间。
74、(来源:是德科技)
79、然而,电气测量提供的迹象可以帮助在故障发生之前预测故障(图2)。
84、(来源:是德科技)
86、[1]这种增长通常发生在通过多次循环对电池过度充电,导致锂沉积在阳极上。
87、随着时间的推移,这可能会导致两个电池电极之间发生电气短路。
88、很难监测这种电气短路,因为它发生得很快——电压降的毫秒级。
90、[2]
92、隔膜故障可能来自电池的物理冲击或刺穿或暴露在非常高的温度下。
93、制造过程中的材料缺陷也可能导致故障。
95、然而,这些因素与电池应用用户有关。
96、开路电压测量本身并不是电池容量的良好指标。
97、老化电池的内阻会随着时间的推移而增加,但您无法进行快照电阻测量并立即做出容量下降的结论。
98、温度、SOC和放电率会影响电池内部电阻。
100、充电方式是另一个因素。
101、因此,没有单一的电池测试仪器可以为电池故障提供明确的诊断解决方案。
106、此外,电池仿真软件可以预测温度对电池寿命的影响。
108、您需要了解随着时间的推移电池放电时电池可以存储和提供的能量。
109、开路电压和内阻随电池放电而变化。
111、图3是一个典型图的示例。
112、工程师可以通过使用电池建模软件或从电池供应商处接收配置文件来获取电池配置文件。
113、建模软件创建的配置文件反映了特定设备的电流消耗,并且比电池供应商的通用配置文件更准确。
114、电池配置文件是软件模拟电池的基础。
119、(来源:是德科技)
121、图4显示了温度如何影响电池的容量曲线。
122、在不同温度值下生成的配置文件使您能够更好地预测温度对电池寿命的影响。
127、(来源:是德科技)
129、在充电和放电的整个生命周期中,电池性能会显着下降。
130、这就是为什么模拟电池循环至关重要的原因。
131、电池测试和仿真软件提供了一个简单的解决方案来实现这一点。
132、该软件必须支持任意波形生成和数据记录。
133、此外,为电池创建不同的充电和放电波形的能力也很有价值。
135、然后,他们可以确认电池的性能如何随着时间的推移而下降。
136、例如,仿真软件解决方案使工程师能够进行多达1,000次循环操作,以确定电池在序列测试条件下的老化效应和可靠性(见图5)。
141、(来源:是德科技)
145、即使您已经拥有BMS,它也可以帮助您检测可能影响电池系统整体性能的潜在问题,例如热不平衡、热点和环境温度变化。
147、它可以扩展以满足您所有的电池测试系统需求。
148、此外,这个独立的系统有助于解决电池故障和问题。
149、通过一些额外的设置和电池软件应用程序,您可以将其用作电池仿真器,以帮助构建更好的电池供电应用程序。
152、”电池电源在线。
153、最后修改于2020年8月28日。
155、“层状氧化物锂离子电池正极材料的基本降解机制:方法、见解和新方法。
156、”材料科学与工程:B192(2015),3-25。
157、doi:10.1016/j.mseb.2014.11.014。
159、“锂离子电池隔膜、机械完整性和导致软硬内部短路的故障机制。
160、”科学报告6,没有。
161、1(2016年)。
162、 审核编辑黄昊宇
本文到此结束,希望对大家有所帮助。
免责声明:本文由用户上传,与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考,并不构成投资建议。投资者据此操作,风险自担。 如有侵权请联系删除!
-
上厕所时,发现马桶里的水泛起血色,或是手纸沾着鲜红的痕迹,相信不少人都会心头一紧:"是痔疮犯了?还是……...浏览全文>>
-
最近收到一位患者的留言,说自己这几天总感觉肛门有下坠胀感,特别难受,上网一查,好多信息都指向癌症,这可...浏览全文>>
-
腹痛、腹泻总反复!可能是小肠、大肠在抗议。基于症状特征区分小肠疾病与大肠疾病的具体差异分析:一、核心症状...浏览全文>>
-
近日,中国中医药信息学会肛肠分会·肿瘤分会·治未病分会·河北名医学会肛肠分会·盆底与便秘分会·河北省中...浏览全文>>
-
安徽蚌埠的长安启源E07作为一款备受关注的新能源车型,其价格和配置一直是消费者热议的话题。如果你正考虑入手...浏览全文>>
-
近年来,随着新能源汽车市场的快速发展,插电式混合动力车型逐渐成为消费者关注的焦点。生活家PHEV作为一款备...浏览全文>>
-
在2025款生活家PHEV车型正式上市之前,提前了解相关费用明细对于购车者来说至关重要。这款插电式混合动力车型...浏览全文>>
-
大众途昂作为一款中大型SUV,凭借其宽敞的空间和强劲的动力配置,在市场上一直拥有不错的口碑。对于计划购买20...浏览全文>>
-
阜阳地区的长安启源Q05 2025款车型凭借其时尚的外观设计和丰富的配置,吸引了众多消费者的关注。这款车型作为...浏览全文>>
-
阜阳揽巡作为一款备受关注的中型SUV,凭借其豪华的配置和超值的价格吸引了众多消费者的目光。这款车不仅在外观...浏览全文>>