Тепловизионная съёмка в целях пожарной безопасности. Что тут нового? Но многие игнорируют

Ссылка на страничку сайта Магазина Gtest(R) с номенклатурой тепловизоров, а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования - в самом конце этого Раздела

С ростом популярности электромобилей растет обеспокоенность по поводу безопасности самих транспортных средств и аккумуляторов, которые их питают.

Сектор электромобилей (ЭМ) постоянно расширяет границы автомобильной инженерии и экологической устойчивости, что делает его лидером в области технологических достижений. В условиях быстрого развития решение проблемы тепловой безопасности, включая риск теплового разгона, стало первостепенной задачей как для производителей, так и для потребителей аккумуляторов ЭМ, особенно с учетом потенциальной опасности возгорания.

С такими компаниями, как FLIR, Benetech, Fluke в нашем распоряжении есть революционная технология тепловидения, которая полностью меняет наши представления об управлении рисками возгорания и профилактике пожаров в электромобилях. Инфракрасная технология революционизирует наши возможности по защите систем аккумуляторов ЭМ и повышению общей безопасности транспортных средств.

Углубляясь вj влияние тепловидения на отрасль ЭМ, эта статья проливает свет на то, как эта технология повышает меры тепловой безопасности, позволяя на ранней стадии обнаруживать проблемы предотвращения пожаров и обеспечивая благополучие как окружающей среды, так и пассажиров транспортных средств за счет улучшенной защиты аккумуляторов ЭМ.

Понимание основ литий-ионных аккумуляторов

Изучение основ литий-ионных аккумуляторов необходимо перед изучением применения тепловизионной съемки на рынке электромобилей. Литий-ионные аккумуляторы обычно используются в электромобилях, поскольку литий обладает высокой электроотрицательностью и низкой плотностью, что позволяет им вырабатывать значительное количество электроэнергии.

Типичный литий-ионный аккумулятор имеет анод, изготовленный из соединения на основе углерода, и катод, изготовленный из оксида лития. Перезаряжаемая ячейка создается постоянным потоком электронов между анодом и катодом внутри ячейки.

Производство литий-ионных аккумуляторов

По данным источника FLIR, производство литий-ионных аккумуляторов обычно включает следующие этапы:

• Сортировка: ячейки проверяются вручную на предмет видимых деформаций, повреждений, утечек и диапазона внутреннего сопротивления для обеспечения качества конечного продукта.

• Изготовление пакета: ячейки свариваются в пакет в последовательной или параллельной комбинации на основе требуемых выходных характеристик.

• Объединение аккумуляторных блоков: аккумуляторные блоки соединяются с помощью цепей и системы управления для завершения процесса производства литий-ионного аккумулятора.

• Тестирование: готовое изделие проходит циклы зарядки и разрядки для контроля поведения аккумулятора электромобиля.

Основы тепловидения

Тепловидение основано на принципе инфракрасного излучения, испускаемого объектом. Хотя это излучение не обнаруживается человеческим глазом, камеры, откалиброванные для определенной длины волны, способны его обнаружить. Эти тепловизионные камеры полезны для неразрушающего, бесконтактного тестирования и мониторинга, поскольку они имеют точность измерения температуры 0,1°C.

Видимый vs инфракрасный

Тепловые сигнатуры объектов видны только тогда, когда объект достигает температуры 1000 °C. Однако инфракрасные камеры могут обнаруживать тепловые сигнатуры объектов при температурах до -60 °C. В отличие от камер ночного видения, которые усиливают небольшое количество света, тепловизионные камеры специализируются на улавливании тепловых сигнатур для целей тепловой безопасности, функционируя оптимально даже при отсутствии света, что необходимо для обнаружения пожара.

Применение тепловизоров

Тепловизионные камеры нашли разнообразное применение в различных отраслях промышленности, например:

• Электроэнергетические компании для профилактического обслуживания;

• Нефтегазовая промышленность для профилактического обслуживания, визуализации летучих органических соединений (ЛОС), осмотра печей и мониторинга факелов;

• Производственная промышленность для профилактического обслуживания, обеспечения качества и НИОКР.

Мы уже рассматривали применение тепловизоров в нескольких предыдущих статьях, уделяя особое внимание тепловизорам в центрах обработки данных, роли тепловизоров в экономии энергии или даже тому, как охотиться за привидениями с помощью тепловидения, но сегодня мы сосредоточимся на тепловидении в электромобилях.

Применение тепловизионной съемки в электромобильной промышленности

Для предотвращения перегрева и потенциальных пожаров тепловизионная съемка используется для мониторинга температуры аккумулятора электромобиля. Эта технология имеет решающее значение для выявления горячих точек или неравномерного распределения температуры, которые могут сигнализировать о риске возгорания, например, о поврежденных ячейках или некачественной сварке.

Сварка

Сварка является ключевым процессом в сборке аккумуляторов электромобилей, где точность и структурная целостность имеют первостепенное значение. Для создания надежного аккумулятора электромобиля литиевые элементы должны быть тщательно сварены вместе. Однако некачественные сварные швы могут привести к дефектам в конечном продукте. Используя тепловизионную съемку для тестирования аккумуляторов, специалисты могут быстро определить дефектные сварные швы, отслеживая едва заметные изменения температуры вдоль сварного шва, что повышает меры по предотвращению пожаров.

Утечки из ячеек и секций

Будь то физические утечки электролита или утечки энергии из-за электрических неисправностей, утечка из аккумуляторных элементов может поставить под угрозу безопасность и эффективность электромобиля. Технология тепловидения отлично подходит для оценки риска возгорания, быстро и не инвазивно обнаруживая эти утечки, точно определяя температурные различия, когда место расположения элемента подвергается риску, тем самым помогая в стратегиях пожаротушения.

Неравномерный нагрев

Несмотря на тщательное тестирование аккумуляторов на производстве, иногда дефектные ячейки могут проникать на производственную линию. Эти ячейки часто демонстрируют незначительные температурные отклонения во время оценок. Тепловизионная камера, неотъемлемая часть процедур тепловой безопасности, может легко зафиксировать эти изменения, обеспечивая контроль качества.

Заряжание и разряжение

Контроль температуры имеет решающее значение во время фаз зарядки и разрядки аккумуляторов электромобилей, поскольку температура может повышаться на 5–6 °C. Тепловидение обеспечивает бесконтактный контроль температуры литий-ионных аккумуляторных батарей, позволяя проводить точные измерения температуры поверхности на этих критических этапах.

Характеристики инфракрасной технологии

Инфракрасная технология играет преобразующую роль в противопожарной защите, однако у нее есть свои ограничения, такие как неспособность проникать сквозь стекло. Однако она может проходить сквозь туман, тонкий пластик и даже через специализированные инфракрасные смотровые окна, предназначенные для промышленного применения, сохраняя высокую тепловую чувствительность. Эффективность тепловидения при мониторинге температуры зависит от нескольких факторов, включая разрешение инфракрасной камеры, размер объектива и количество детекторов, все из которых определяют ее возможности диапазона обзора.

ВЫВОДЫ

С ростом индустрии электромобилей растут и проблемы пожарной безопасности. Однако многие из этих рисков пожара можно значительно снизить с помощью тепловидения. Эта технология незаменима для обеспечения надежности и безопасности аккумуляторов электромобилей благодаря неразрушающему бесконтактному мониторингу колебаний температуры.

Магазин Gtest® предлагает модели тепловизионных камер (тепловизоров) с наиболее оптимальным соотношением цена/качество. Ознакомиться с приборами можно на страничке сайта: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/teplovizory