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电池温度传感器再思考

2018-11-1 14:23 782 8 9 分类: 电源/新能源 文集: 新能源汽车

2018-10-16

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:

  1. 得到冷却开启的条件
  2. 得到限制功率的条件(快充尤其是)
  3. 得到停止输出(零电流输出)
  4. 极端热事件前兆检测

2018-10-16

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。

这里的温度传感器的阿布置位置包含:

  • 电池表面
  • 电池Busbar
  • 电池盖板表面

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。

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。

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:

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:

  • 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

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

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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wjx943_536273043 2018-11-13 21:26

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