- Informe independiente publicado por la Sociedad Electroquímica probó varias tecnologías para la detección de fugas térmicas,
- En las pruebas, los COV demostraron ser el método de detección de gases significativamente más eficaz para la supervisión del embalamiento térmico que el hidrógeno,
- Cell Guard es un sensor único capaz de indicar el venteo de la célula y alertar con antelación del desbordamiento térmico en algunos casos más de siete minutos antes que otras tecnologías,
- El objetivo de Cell Guard es proporcionar los datos adicionales, vitales y a menudo pasados por alto, necesarios para obtener una imagen más completa del estado de las baterías,
- Cell Guard no sólo controla los COV, sino también otros parámetros importantes para la salud de la batería, como el cambio de presión, la humedad, el punto de rocío, la temperatura del aire y los choques mecánicos,
- Metis Engineering afirma que esto puede mejorar en gran medida la salud y la longevidad de las baterías de iones de litio y mejorar el valor de reventa de los vehículos eléctricos al proporcionar al mercado de vehículos eléctricos usados una información muy necesaria para los pasaportes de baterías,
- Probado y certificado según las normas ISO de automoción.
Ingeniería Metislíderes en sensores basados en CAN, han compartido hoy los detalles de una publicación de Sandia National Laboratories en el Revista de la Sociedad Electroquímica. Las pruebas revelaron que el sensor Cell Guard detectaba un incidente de fuga térmica siete minutos antes que otras evaluaciones.
Guardia celular es un sensor único que proporciona información precisa y detallada sin igual sobre el estado de las baterías de iones de litio para mejorar su longevidad, además de ser capaz de detectar la ventilación de las celdas, que es un signo precoz de fallo catastrófico de la batería, lo que reduce enormemente el riesgo de incendio en los vehículos eléctricos y los sistemas de almacenamiento de energía.
A diferencia de los actuales sistemas de gestión de baterías (BMS), que normalmente sólo miden los cambios de temperatura y tensión, Cell Guard supervisa una serie de parámetros ambientales necesarios para garantizar que la batería siga funcionando en condiciones óptimas. El sensor se activa cuando detecta compuestos orgánicos volátiles (COV) emitidos por la ventilación de la celda y el cambio de presión. También detecta la humedad, el punto de rocío y dispone de un acelerómetro opcional de 3 ejes para registrar las cargas de choque.
Aunque los vehículos eléctricos son intrínsecamente más seguros que los vehículos con motor de combustión interna y las posibilidades de incendio son significativamente menores, cuando se producen incidentes térmicos, invariablemente acaparan titulares, lo que repercute en la adopción de esta forma de transporte relativamente incipiente.
Pruebas realizadas por los Laboratorios Nacionales Sandia Ingeniería Metisde Cell Guard junto con dos competidores, uno de los cuales está diseñado principalmente para ESS y se vende a un precio varias veces superior, y el otro, que está diseñado para aplicaciones de VE, pero sólo busca hidrógeno.
En una de las pruebas, el sensor de hidrógeno tardó siete minutos más en registrar que se había producido un evento térmico, momento en el que la fuga térmica había alcanzado una fase avanzada.
En palabras de Joe Holdsworth, Director General de Metis Engineering: Estamos encantados de que nuestro sensor Cell Guard haya demostrado su valía frente a dos competidores del mercado en una prueba totalmente independiente y realizada por terceros. Nuestro sensor no solo detectó un incidente térmico en menos de 60 segundos, sino que los datos CAN que proporciona pudieron utilizarse para informar al conductor de que se detuviera y evacuara el vehículo".
continuó Holdsworth; "No se detectó hidrógeno durante la fase de venteo porque la generación de hidrógeno suele producirse durante la descomposición catódica principal a temperaturas mucho más elevadas, en torno a los 200 oC. Esto dio lugar a un tiempo de alerta mucho más corto del sensor basado en hidrógeno en comparación con los sensores de COV. La espectrometría de masas detectó hidrógeno sólo <1 minuto antes de la fuga térmica, en comparación con la advertencia más óptima de ~siete minutos de los sensores de COV y gas combinado. Una advertencia completa de siete minutos a partir de la detección temprana de marcadores de degradación antes de un evento térmico permitiría a los autobuses eléctricos parar, detenerse y llevar a cabo una evacuación segura, según el Reglamento Técnico Mundial sobre Seguridad de los Vehículos Eléctricos #20 (GTR20)".
¿Cómo funciona Cell Guard?
El objetivo de Cell Guard es proporcionar los datos adicionales, vitales y a menudo pasados por alto, necesarios para obtener una imagen más completa del estado de las baterías.
Ventilación de la célula y desbordamiento térmico: Tanto en un VE como en una aplicación ESS, los datos proporcionados por Cell Guard pueden utilizarse para realizar comprobaciones cruzadas con otras entradas, como la temperatura de la célula, para verificar si hay ventilación en la célula. El sensor transmite los datos a través de su interfaz CAN configurable, que puede utilizarse para advertir al conductor de la existencia de un problema. El sensor también puede activar el proceso para cortar el circuito a la batería, dándole la oportunidad de enfriarse con el objetivo de prevenir el desbordamiento térmico.
Daño por impacto: El acelerómetro opcional de Cell Guard puede controlar las cargas de choque de hasta 24 G y la duración del impacto que puede sufrir la batería. Esta información puede radicalizar el mercado de reventa de vehículos eléctricos usados, ya que los compradores podrán tomar decisiones con conocimiento de causa sobre el estado de las baterías y su mantenimiento. También puede ayudar a conocer mucho mejor el estado de la batería para su reutilización y reciclaje, así como para cualquier reclamación posterior al seguro.
Enfriamiento activo del paquete: Cell Guard puede monitorizar el punto de rocío en el pack de baterías y utilizarse como entrada en la gestión térmica de las baterías para evitar enfriar las baterías hasta el punto en que la condensación podría asentarse en los terminales de la batería, lo que podría provocar cortocircuitos e incidentes térmicos.
Entrada de agua: Si los niveles de humedad en el interior de un envase son elevados, esto puede indicar que se ha producido una entrada de agua. Cell Guard dispone de un sensor de humedad que permite al sistema detectarlo.
Limitaciones de los actuales sistemas de gestión de baterías
Aunque las baterías de los vehículos eléctricos ya llevan instalado un sistema de gestión de baterías (BMS), este sistema puede tener limitaciones a la hora de controlar su estado. Por ejemplo, es posible que los sensores de temperatura sólo estén presentes en algunas celdas, lo que dificulta la detección de problemas a tiempo. Detectar problemas en las celdas a través de las fluctuaciones de tensión también puede ser complicado a corto plazo, ya que otras celdas en paralelo pueden aumentar la tensión y ocultar los problemas de una celda. Cell Guard puede superar esta limitación complementando al BMS y proporcionando información más detallada sobre el estado de la batería.
Desarrollado conforme a los procesos ISO26262 y certificado según las normas ISO de automoción, Cell Guard se ensambla en el Reino Unido bajo estrictas condiciones de control de calidad para satisfacer los pedidos de un número cada vez mayor de fabricantes de equipos originales y de primer nivel que lo utilizan en aplicaciones ASIL B.
Con Cell Guard, Ingeniería Metis está estableciendo un nuevo estándar para la supervisión avanzada del estado de las baterías de los vehículos eléctricos. El aumento de la seguridad, la reducción de los desguaces, la disminución de los riesgos y la información incomparable sobre el estado de las baterías proporcionarán tranquilidad tanto a los conductores de vehículos eléctricos como a los fabricantes y contribuirán a una mayor adopción de los vehículos eléctricos.
