Die Elektromobilität hat die Art und Weise wie wir uns fortbewegen revolutioniert. Elektrofahrzeuge bringen jedoch auch neue Herausforderungen mit sich, insbesondere in Bezug auf die Sicherheit der Lithium-Ionen-Batterien. Der sogenannte "Thermal Runaway" bezeichnet die Überhitzung der Zelle und führt häufig zu Brand oder Explosion. Infolge einer Zerstörung der Apparatur durch Überdruck entstehen gefährliche Zustände für Mensch und Umwelt.
In diesem Artikel beleuchten wir die verschiedenen Möglichkeiten diese Gefahr zu erkennen und die entscheidende Rolle von Sensoren bei der Prävention.
Erkennen der Gefahr: Zwei verschiedene Ansätze
Um Schäden bei einem Thermal Runaway zu minimieren, müssen EVs mit verschiedenen Sensoren ausgestattet sein. Es gilt aber auch Anzeichen eines aufkommenden Problems frühzeitig zu erkennen und vor des thermischen Durchbruchs Warnsignale an die Personen in der Fahrgastzelle abzugeben.
Eine neue Reihe von Honeywell Sensoren für mehr Sicherheit in EV-Batterien und Energiespeichersystemen bietet die beste Kombination aus Leistung und Zuverlässigkeit.
Hier sind zwei verschiedene Ansätze, um die Gefahr zu erkennen und darauf zu reagieren:
Batteriesicherheitssensoren zur Brandsicherheit
Die Batteriesicherheitssensoren erkennen frühzeitige thermische Durchbrüche und kommunizieren mit dem Fahrzeugsystem über CAN-Kommunikation. Die Batteriesicherheitssensoren verfügen über programmierbare Warnschwellen, die an die jeweilige Batteriekonfiguration angepasst werden können.
BAS Series - Battery Safety Aerosol Sensors
Funktionsprinzip
Thermisches Durchgehen führt zur Bildung von Gas aus den Batteriezellen. Während der Entgasung werden Aerosole und auch Rauchgase freigesetzt.
Bei der BAS-Serie handelt es sich um Aerosolsensoren die das Prinzip der Lichtstreuung zur Erkennung und Meldung von Thermal Runaway-Ereignissen in Lithium-Ionen-Akkupacks nutzen.
BSP Series - Battery Safety Pressure Sensors
Funktionsprinzip
Eine Druckänderung durch aufblähendes Batteriegehäuse in einem Lithium-Ionen-Akkupack ist ein frühes Anzeichen für Thermal Runaway.
Die BPS-Serie von Honeywell überwacht den absoluten Druck in einem Lithium-Ionen-Akkupack. Es wird eine Warnmeldung an das Batteriemanagementsystem gesendet, wenn Druck oder Druckanstieg einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet.
Stromsensoren für das BMS (Batteriemanagementsystem)
Die CSHV und CSNV Serie sind Stromsensoren, die mit Hall-Effekt und patentierte Honeywell-Technologie arbeiten und die beste Kombination aus Leistung und Zuverlässigkeit für Strommessanwendungen bieten.
Die Stromsensoren von Honeywell liefern hochpräzise Messwerte für beispielsweise das Batterie Management System zum Schutz des Strommanagements, Tiefentladeschutz, Überladeschutz und zur Überwachung des Ladezustands.
Eingesetzt werden Sie in:
Battery Management System (BMS)
Das BMS in Elektrofahrzeugen gewährleistet, dass die Batterie innerhalb sicherer Betriebsgrenzen arbeitet und schützt sie vor Überladung, Überhitzung und Tiefentladung
Battery Disconnect Unit (BDU)
BDU’s dienen als Schutzfunktion, wenn das Fahrzeug z. B. in einen Zusammenstoß verwickelt ist. In diesen Situationen unterbricht die BDU die Stromzufuhr, um die Sicherheit der Insassen und anderer Komponenten zu gewährleisten.
Power Distribution Unit (PDU)
Eine PDU ist sozusagen das Verteilsystem in Batterieeinheiten und versorgen alle kritischen Lasten innerhalb des Elektrofahrzeugs mit Strom
Stromsensoren spielen somit eine wichtige Rolle in Elektrofahrzeugen, da sie dazu dienen den Stromfluss in verschiedenen Teilen des Fahrzeugs zu überwachen und zu steuern. Sie ermöglichen es dem Fahrzeug den Energieverbrauch effizient zu verwalten und die Batterieleistung zu optimieren. Durch die genaue Messung des Stroms können auch potenzielle Probleme frühzeitig erkannt werden, um eine sichere und zuverlässige Fahrzeugleistung zu gewährleisten.
Die Rolle von Sensoren in der Prävention und weitere Einsatzgebiete
Sensoren sind in Elektrofahrzeugen essenziell, um die Sicherheit der Insassen und anderer Verkehrsteilnehmer zu gewährleisten. Ihre Aufgabe sind potenzielle Gefahren zu erkennen und rechtzeitig zu reagieren. Mithilfe von Sensoren können Kollisionen erkannt werden und das Fahrzeug automatisch abbremsen, um Unfälle zu vermeiden. Darüber hinaus können Sensoren auch den Zustand des Fahrzeugs überwachen, um mögliche Probleme frühzeitig zu erkennen und zu beheben. Insgesamt tragen Sensoren also maßgeblich zur Sicherheit von Elektrofahrzeugen bei.
Neben dem Einsatz in Elektrofahrzeugen sind Lithium-Ionen-Akkupacks auch in viele anderen Einsatzgebieten in Verwendung, wie:
Energiespeicherung: Lithium-Ionen-Akkupacks werden zur Speicherung von erneuerbarer Energie wie Solar- und Windenergie eingesetzt. Sie ermöglichen es, überschüssige Energie zu speichern und bei Bedarf wieder abzurufen.
Notstromversorgung: Lithium-Ionen-Akkupacks können als Backup-Stromquelle für den Fall eines Stromausfalls dienen. Sie werden beispielsweise in USV (unterbrechungsfreie Stromversorgungen) eingesetzt, um kritische Systeme wie Server oder medizinische Geräte am Laufen zu halten.
Die EV-Sensoren von Honeywell:
Als einer der Marktführer für sicherheitsrelevante Sensorik hat Honeywell den Maßstab gesetzt, innovative Technologien und hochwertige Materialien zu kombinieren, um Sensoren zu entwickeln die den höchsten Standards entsprechen und vor allem eins bieten - präzise Messungen und eine zuverlässige Leistung.
Als autorisierter Distributor haben wir vollen Zugriff auf die hochwertigen Produkte von Honeywell.
Unser engagiertes Team steht Ihnen jederzeit zur Verfügung, um Ihre Fragen zu beantworten und Ihnen bei der Auswahl des richtigen Sensors für Ihre Anforderungen zu helfen.