Trong kỹ thuật và an toàn pin, sự cố nghiêm trọng hiếm khi ngẫu nhiên. Chúng thường đến từ các cơ chế suy giảm diễn ra âm thầm và tăng dần theo thời gian.
Gần đây, chúng tôi điều tra một sự cố nhiệt ở khu vực phân phối điện (PJB) của một đội bộ pin dùng cho xe hạng nặng trong ngành ô tô. Ban đầu, sự cố trông như một lỗi cục bộ, nhưng hóa ra là vấn đề sâu hơn ở cấp hệ thống. Nguyên nhân gốc không phải một sai sót đơn lẻ, mà là một chuỗi điểm yếu thiết kế tác động qua lại với nhau.
Thực tế kỹ thuật: hiệu ứng domino
Phối hợp cách điện. Khoảng cách cách điện qua không khí (clearance) và khoảng cách rò bề mặt (creepage) chưa đủ dư cho ứng dụng này, trái với các nguyên tắc trong những tiêu chuẩn như IEC 60664-1 và ISO 6469-3. Điều đó làm ứng suất điện cục bộ tăng lên và tạo điều kiện cho hồ quang hình thành trong quá trình vận hành.
Giới hạn của giám sát thông thường. Một số cơ chế suy giảm không lộ rõ khi chỉ giám sát điện trở cách điện ở trạng thái tĩnh. Khi có tải hoặc khi có ứng suất điện quá độ, các hiện tượng cục bộ có thể phát triển bên trong mà không bị phát hiện.
Tương tác điện và nhiệt. Ứng suất điện chuyển thành ứng suất nhiệt qua các đường dẫn điện. Hệ quả là mối nối yếu dần, điện trở cục bộ tăng và hình thành một điểm nóng tự khuếch đại.
Khoảng trống âm thầm: không quan sát được
Tại những nút dễ phát sinh điểm nóng, hệ thống gần như "mù". Cảm biến nhiệt bị thiếu hoặc đặt sai chỗ, nên hệ thống vẫn báo bình thường trong khi một cơ chế hỏng nghiêm trọng đã hình thành bên trong bộ pin.
Cách eMOBINO xử lý
Chúng tôi không chỉ chữa triệu chứng. Thông qua một đợt rà soát thiết kế bài bản, kiến trúc hệ thống được gia cố để sự cố không lặp lại. Mỗi điểm hỏng đều được chuyển thành một cải tiến thiết kế.
- Tăng cường cách điện: cải thiện khoảng cách và phối hợp cách điện cho đúng điều kiện vận hành thực tế
- Đánh giá quản lý nhiệt bài bản: xác định và kiểm chứng có hệ thống các nút trọng yếu
- Đặt cảm biến có chủ đích: bố trí cảm biến ở vị trí then chốt để phát hiện sớm sai lệch nhiệt
- Nâng cấp an toàn đồng bộ: cập nhật cả phần cứng lẫn phần điều khiển để hệ thống chủ động chuyển về trạng thái an toàn sớm hơn
Điều cần nhớ
Một hệ thống có thể trông hoàn toàn khỏe mạnh trong khi hỏng hóc đã bắt đầu. Nếu không quan sát được các nút trọng yếu, sự cố không xảy ra đột ngột, mà tiến triển dần mà không ai hay biết.
Thời điểm tốt nhất để xử lý các rủi ro này là trước khi chúng thành sự cố ngoài thực tế. Nếu bạn đang phát triển xe điện, hệ thống pin hoặc hệ thống lưu trữ năng lượng và muốn kiểm chứng lại kiến trúc của mình qua một đợt rà soát thiết kế kỹ thuật độc lập, hãy liên hệ với chúng tôi. Chúng tôi chỉ mong được gặp bạn trước khi mọi thứ bắt đầu nóng lên.
