Тепловізійна зйомка з метою пожежної безпеки. Що тут нового? Але багато хто ігнорує

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою тепловізорів, а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї Розділу

Зі зростанням популярності електромобілів зростає занепокоєння щодо безпеки самих транспортних засобів та акумуляторів, які їх живлять.

Сектор електромобілів (ЕМ) постійно розширює межі автомобільної інженерії та екологічної стійкості, що робить його лідером у галузі технологічних досягнень. В умовах швидкого розвитку вирішення проблеми теплової безпеки, включаючи ризик теплового розгону, стало першорядним завданням як для виробників, так і для споживачів акумуляторів ЕМ, особливо з урахуванням потенційної небезпеки займання.

З такими компаніями, як FLIR, Benetech, Fluke у нашому розпорядженні є революційна технологія теплобачення, яка повністю змінює наші уявлення про управління ризиками загоряння та профілактику пожеж в електромобілях. Інфрачервона технологія революціонізує наші можливості щодо захисту систем акумуляторів ЕМ та підвищення загальної безпеки транспортних засобів.

Поглиблюючись у вплив теплобачення на галузь ЕМ, ця стаття проливає світло на те, як ця технологія підвищує заходи теплової безпеки, дозволяючи на ранній стадії виявляти проблеми запобігання пожеж і забезпечуючи благополуччя як навколишнього середовища, так і пасажирів транспортних засобів за рахунок поліпшеного захисту акумуляторів ЕМ.

Розуміння основ літій-іонних акумуляторів

Вивчення основ літій-іонних акумуляторів необхідно перед вивченням застосування тепловізійної зйомки на ринку електромобілів. Літій-іонні акумулятори зазвичай використовуються в електромобілях, оскільки літій має високу електронегативність і низьку щільність, що дозволяє їм виробляти значну кількість електроенергії.

Типовий літій-іонний акумулятор має анод, виготовлений із сполуки на основі вуглецю, та катод, виготовлений з оксиду літію. Комірка, що перезаряджається, створюється постійним потоком електронів між анодом і катодом всередині комірки.

Виробництво літій-іонних акумуляторів

За даними джерела FLIR, виробництво літій-іонних акумуляторів зазвичай включає такі етапи:

• Сортування: комірки перевіряються вручну щодо видимих ​​деформацій, пошкоджень, витоків та діапазону внутрішнього опору для забезпечення якості кінцевого продукту.

• Виготовлення пакета: комірки зварюються в пакет у послідовній або паралельній комбінації на основі необхідних вихідних характеристик.

• Об'єднання акумуляторних блоків: акумуляторні блоки з'єднуються за допомогою ланцюгів та системи керування для завершення процесу виробництва літій-іонного акумулятора.

• Тестування: готовий виріб проходить цикли заряджання та розряджання для контролю поведінки акумулятора електромобіля.

Основи теплобачення

Теплобачення засноване на принципі інфрачервоного випромінювання, яке випускається об'єктом. Хоча це випромінювання не виявляється людським оком, камери, калібровані для певної довжини хвилі, здатні його виявити. Ці тепловізійні камери корисні для неруйнівного, безконтактного тестування та моніторингу, оскільки мають точність вимірювання температури 0,1°C.

Видимий vs інфрачервоний

Теплові сигнатури об'єктів видно лише тоді, коли об'єкт досягає температури 1000 °C. Однак, інфрачервоні камери можуть виявляти теплові сигнатури об'єктів при температурах до -60 °C. На відміну від камер нічного бачення, які посилюють невелику кількість світла, тепловізійні камери спеціалізуються на уловлюванні теплових сигнатур для цілей теплової безпеки, функціонуючи оптимально навіть за відсутності світла, що необхідно для виявлення пожежі.

Застосування тепловізорів

Тепловізійні камери знайшли різноманітне застосування у різних галузях промисловості, наприклад:

• Електроенергетичні компанії для профілактичного обслуговування;

• Нафтогазова промисловість для профілактичного обслуговування, візуалізації летких органічних сполук (ЛОС), огляду печей та моніторингу факелів;

• Виробнича промисловість для профілактичного обслуговування, забезпечення якості та НДДКР.

Ми вже розглядали застосування тепловізорів у кількох попередніх статтях, приділяючи особливу увагу тепловізорам у центрах обробки даних, ролі тепловізорів в економії енергії або навіть тому, як полювати на привидів за допомогою теплобачення, але сьогодні ми зосередимося на теплобаченні в електромобілях.

Застосування тепловізійної зйомки в електромобільній промисловості

Для запобігання перегріву та потенційним пожежам тепловізійна зйомка використовується для моніторингу температури акумулятора електромобіля. Ця технологія має вирішальне значення для виявлення гарячих точок або нерівномірного розподілу температури, які можуть сигналізувати про ризик загоряння, наприклад, про пошкоджені осередки або неякісне зварювання.

Зварювання

Зварювання є ключовим процесом у складанні акумуляторів електромобілів, де точність та структурна цілісність мають першорядне значення. Для створення надійного акумулятора електромобіля літієві елементи мають бути ретельно зварені разом. Однак неякісні зварні шви можуть призвести до дефектів у кінцевому продукті. Використовуючи тепловізійну зйомку для тестування акумуляторів, фахівці можуть швидко визначити дефектні зварні шви, відстежуючи ледь помітні зміни температури вздовж зварного шва, що підвищує заходи щодо запобігання пожежам.

Витоку з осередків та секцій

Будь то фізичні витоку електроліту або витоку енергії через електричні несправності, витік з акумуляторних елементів може поставити під загрозу безпеку та ефективність електромобіля. Технологія теплобачення відмінно підходить для оцінки ризику займання, швидко і не інвазивно виявляючи ці витоки, точно визначаючи температурні відмінності, коли місце розташування елемента наражається на ризик, тим самим допомагаючи в стратегіях пожежогасіння.

Нерівномірне нагрівання

Незважаючи на ретельне тестування акумуляторів на виробництві, іноді дефектні осередки можуть проникати на виробничу лінію. Ці осередки часто демонструють незначні температурні відхилення під час оцінок. Тепловізійна камера, невід'ємна частина процедури теплової безпеки, може легко зафіксувати ці зміни, забезпечуючи контроль якості.

Заряджання та розрядження

Контроль температури має вирішальне значення під час фаз заряджання та розряджання акумуляторів електромобілів, оскільки температура може підвищуватися на 5–6 °C. Теплобачення забезпечує безконтактний контроль температури літій-іонних акумуляторних батарей, дозволяючи проводити точні вимірювання температури поверхні цих критичних етапах.

Характеристики інфрачервоної технології

Інфрачервона технологія відіграє перетворюючу роль у протипожежному захисті, проте має свої обмеження, такі як нездатність проникати крізь скло. Однак вона може проходити крізь туман, тонкий пластик і навіть через спеціалізовані інфрачервоні вікна, призначені для промислового застосування, зберігаючи високу теплову чутливість. Ефективність теплобачення при моніторингу температури залежить від кількох факторів, включаючи роздільну здатність інфрачервоної камери, розмір об'єктива та кількість детекторів, всі з яких визначають її можливості діапазону огляду.

ВИСНОВКИ

Зі зростанням промисловості електромобілів зростають і проблеми пожежної безпеки. Однак, багато з цих ризиків пожежі можна значно знизити за допомогою теплобачення. Ця технологія незамінна для забезпечення надійності та безпеки акумуляторів електромобілів завдяки неруйнівному безконтактному моніторингу коливань температури.

Магазин Gtest® пропонує моделі тепловізійних камер (тепловізорів) із найбільш оптимальним співвідношенням ціна/якість. Ознайомитись з приладами можна на сторінці сайту: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/teplovizory