离子电池组的热故障检测通过综合物理和基于深度神经网络的模型
Mina Naguib1, Junran Chen2, Phillip Kollmeyer1
1McMaster Automotive Resource Center, McMaster University, Hamilton, ON, Canada.
Communications engineering
|April 28, 2025
概括
早期检测电池组的热故障对于电动汽车的安全至关重要. 本研究介绍了一种基于模型的方法,使用温度估计来识别问题,如在达到临界限之前冷却液堵塞和故障.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 热管理 热管理
- 人工智能的人工智能
背景情况:
- 电池组容易发生热故障,这些故障往往是迟迟发现的.
- 目前的检测方法可能不会触发警报,直到突破关键温度值.
研究的目的:
- 开发一种基于模型的方法,用于早期检测和识别电池组中的热故障.
- 提高电动汽车电池系统的可靠性和安全性.
主要方法:
- 开发了一个高精度的温度估计模型,将基于物理的热建模与神经网络相结合.
- 该方法比较测量和估计的温度,以确定特定的故障.
- 这种方法在72个电池的空气冷却电池组上进行了测试.
主要成果:
- 温度估计模型实现了0.39°C的根平均平方误差和1°C的最大误差.
- 该方法成功检测到诸如传感器故障,冷却液故障和流量阻塞等故障.
- 使用仅8个温度传感器,在13到45分钟内检测到故障,在11个测试周期中没有错误检测.
结论:
- 拟议的基于模型的方法可以在电池组中提前发出热故障警报.
- 这种方法通过解决潜在的热问题,显著提高了电动汽车的安全性和可靠性.
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