電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
這是個很實際的問題，如果將來電動車輛多了，出了各種事故(碰撞、泡水)，該要怎么樣進行有效的監控和測試?個人的想法，是通過一個專用的電路塊，大概有這么一個構思雛形：
1)具備多路的電源輸入，可以在12V電池工作和電池不工作的時候進入外部掛入12V的配置可能性。
備注：這點類似48V電池的耗盡強制充電的功能設計考慮。
2)工作電流足夠小，能夠維持一個較為適宜工作間隔，通過低功率低閾值的危險預警和高功率靈巧閾值的感知器件。
3)可以形成一個低功耗的ASIC，然后模塊化接入到BMS里面成為它的一部分。
DeutscheACCUMOTIVE的一篇《FastThermalRunawayDetectionforLithium-IonCellsinLargeScaleTractionBatteries》的內容還是有很多有意思的內容，摘錄下來可以是接下來做感知器件探測的方向。
這里選用了一組傳感器。
傳感器S1，復用模組內的單體電壓采集信號。
傳感器S2是采用了由二氧化錫(SnO2)做成的氣體傳感器，它對甲烷(CH4)，丙烷(C3H8)或一氧化碳(CO)這些在熱失控過程中電池所排出的氣體。
傳感器S3是一種煙霧檢測器，這是依據紅外LED的原件，原理是通過光電煙霧檢測器，考慮電芯在熱失控過程中萌生的煙霧和其他氣體會引起傳感器的閾值變化。
傳感器S4這里比較巧妙了，想法使用一個PCB上面設計兩個焊盤，依據表面清潔度來評估這個里面的環境變化。輸出的特點是依據阻抗的變化來考慮的。
傳感器S5：采用較高精度的K型(NiCr-Ni)熱電偶測量空氣和排氣系統的溫度。
傳感器S6：測量絕對壓力在20kPa≤psens≤304kPa范圍內的壓力傳感器，這個原理是幾乎所有的企業都測試到單體熱失控過程中可以造成電池系統內壓力的提升
傳感器S7：薄膜壓阻式力傳感器，范圍為0N≤Fsens≤445N，在模組內配置，用于測量熱失控中的電芯和相鄰電芯之間的膨脹力。
配置試驗的過程：探測條件是采用了1P和2P的電芯，100%SOC和60°的環境溫度，后面在ind4更新以下不同SOC和不同類型的配置，對于整個熱失控電芯的不同探測數據的匯總。這里是依據實際的模組配置來探測比較合理
探測構建：
試驗的數據結果：
樣品1
樣品2
樣品3
探測效果，這里羅列了三個基本的項目：
A)測試速度：測試到熱失控有多快。
B)信號清晰度：傳感器信號的清晰度，考慮在實際環境中有信噪比的問題。
C)傳感器實用可行性：要怎么樣容易將傳感器部署在電池系統中。
這是評估結果：
從反應速度來看：氣體傳感器(S2)、壓力傳感器(S6)和模組壓力(S7)反應最快。
從信號清晰度來看：電壓(S1)、氣體傳感器(S2)都是可以的;傳S3和S5都是比較差異化大的方案。
集成來看：S1、S4和S6是比較可行的。
備注：昨天寫的有關于JRC的文章情況是類似的，電壓的較長時間尺度內的跌落是比較靠譜的信號，而整包的壓力傳感器這兩個實在成為目前大家工作的方向
小結：之前花了挺多時間去看氣體傳感器的，其實氣體傳感器用在這個使用上面還有很大的壽命問題，而且容易受其他類似漏液和膠水揮發之類的氣體所淹沒，今朝核心要考慮一套降采樣頻率，來構建一個獨立的MCU核來構建這個系統，需要看能維持多少時間，在這個范疇內的傳感器優化配置和算法的開發，是很有文章可做的。
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