Identifizieren einer schlechten Verbindung bei Batteriemodulen von Elektrofahrzeugen

Die Herausforderung des Kunden

Bei den Batteriepacks, die für den Antrieb von Elektrofahrzeugen verwendet werden, handelt es sich um große Module, die aus mehreren kleineren Batterien bestehen. Diese Module werden in einen starren Rahmen eingebaut und miteinander zu einem größeren, kompletten Batteriesatz verbunden. Unsachgemäße mechanische Verbindungen zwischen Modulen können einen hohen Widerstand verursachen, der einen Leistungsverlust oder sogar einen Batteriebrand zur Folge haben kann.

Die Inspektion der mechanischen Verbindungen zwischen den Batteriemodulen kann jedoch schwierig sein. Mithilfe von Inspektionssystemen mit sichtbaren Kameras können die Komponenten zwar auf ihre korrekte Position und Ausrichtung hin überprüft werden, doch lässt sich mit ihnen der Stromdurchgang der Verbindungen nicht prüfen und bestätigen. Darüber hinaus sind die Oberflächen der Steckverbinder reflektierend, was zu Problemen bei der Beleuchtung und der Kameraplatzierung führt.

Hersteller von Batteriemodulen für Elektrofahrzeuge müssen häufig historische Aufzeichnungen über die Leistung jeder Validierung und jedes End-of-Line-Tests führen. Hierzu müssen sie genaue und wiederholgenaue Messinstrumente verwenden, damit die resultierenden Testdaten zur Bestimmung von Trends und potenziellen Problemen schnell verglichen werden können. Diese Daten könnten auch bei Rechtsstreitigkeiten verwendet werden, wenn mangelhafte Verbindungen zu einem Schadensbrand führen.

Batteriepacks für Elektrofahrzeuge bestehen aus großen Modulen, die wiederum aus mehreren kleineren Batterien zusammengesetzt sind.

Die Lösung

Hersteller verwenden schon seit Langem Wärmebildkameras zur Inspektion von elektrischen Systemen. Diese Kameras können zur Erkennung von Temperaturanstiegen eingesetzt werden, deren Ursache ein erhöhter Widerstand aufgrund schlechter oder loser elektrischer Verbindungen ist. Sie können auch bei der Erkennung anderer potenzieller Probleme helfen, z. B. instabile Lasten, Überlastung von elektrischen Schaltkreisen sowie Schäden an der Isolierung oder am Kabel.

Festmontierte Wärmebildkameras wie die FLIR A-Serie Smart Sensor lassen sich mühelos in die zahlreichen automatisierten Prozesse in der Fertigung von Elektrofahrzeugen integrieren. Die Anschlussfähigkeit an die vorhandene Infrastruktur oder CMMS-Software mit der FLIR Bridge Pro bietet zusätzlichen Nutzen und erhöht die Benutzerfreundlichkeit. Wärmebildkameras können nicht nur Hotspots erkennen, sondern auch genaue Temperaturdaten für jedes Pixel im Bild ausgeben. Dies sorgt für Flexibilität bei der Größe und Art der Verbindungen, die der Endanwender überwachen kann. Abhängig von der physischen Größe des Batteriepacks, den Positionen der Anschlüsse und dem Ort, an dem die Kamera montiert werden kann, können mit einer einzigen Kamera auch mehrere Anschlüsse gleichzeitig überprüft werden.

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Die Ergebnisse

Der Einsatz von Wärmebildkameras in Herstellungs- und Testverfahren für Elektrofahrzeugbatterien kann das Vertrauen in die Integrität der Batteriepacks und Kabelverbindungen erhöhen. Fest montierte Modelle wie die A70 können eine höhere Anzahl potenziell lockerer Verbindungen identifizieren und die Anzahl der End-of-line-Ausfälle des Batteriesystems reduzieren.

FLIR A70-Wärmebildkamera bei der Überwachung eines Batteriepacks.

Mit FLIR Bridge, einem Edge Gateway für das industrielle Internet der Dinge (IIoT), das Wärme- und Sensordaten in einem Hub sammelt, können Hersteller ferner die Übertragung von Wärmedaten in ihre bevorzugte Software optimieren. Bridge hilft bei der Integration von Wärmedaten mit anderen Sensordaten und Seriennummerninformationen, sodass Problemverbindungen zur Bewertung und möglichen Reparatur gekennzeichnet werden können. All dies sorgt für eine geringere Zahl von übersehenen Verbindungen, mehr Informationen und sicherere Batterien in unseren Fahrzeugen.