Według Międzynarodowej Agencji Energii, w wyścigu do osiągnięcia ambitnych globalnych celów zerowej emisji netto, do 2050 r. na drogach muszą pojawić się kolejne dwa miliardy pojazdów elektrycznych. Do zasilania tych ekologicznych silników absolutnie niezbędne są akumulatory litowo-jonowe.
Ale co się dzieje, gdy baterie są uszkodzone? Nawet przed montażem w działającym silniku, akumulatory trakcyjne są zazwyczaj transportowane z niewielkim poziomem naładowania. Dzieje się tak, ponieważ całkowicie rozładowana bateria stwarza problemy zarówno dla producenta, jak i konsumenta; problemy takie jak mniejsza pojemność, szybsze wyczerpywanie się i zwarcia elektryczne – które mogą powodować zapłon.
Niezależnie od miejsca w łańcuchu dostaw, nieoczekiwany zapłon może spowodować katastrofalne szkody dla życia, pojazdów i infrastruktury transportowej.
SICK AG, lider na światowym rynku produkcji czujników, opracował system wykrywania zagrożonych baterii, pomagając firmom zapobiegać pożarom baterii, zanim spowodują one poważne szkody.
Zwalczanie pożarów akumulatorów za pomocą termografii FLIR
Po pomyślnym opracowaniu systemu wykrywającego gorące punkty i potencjalne pożary na promach i w tunelach o kluczowym znaczeniu dla infrastruktury transportowej, takich jak szwajcarski tunel Gotthard Road Tunnel o długości 10,5 mili, firma SICK AG otrzymała niedawno ekscytującą możliwość w szczególnie wymagającym czasie.
Niemiecki producent samochodów zwrócił się do firmy z prośbą o wykrycie potencjalnych problemów w akumulatorach pojazdów elektrycznych na nowej linii montażowej. Wyzwanie? Zaprojektować, przetestować i wdrożyć interfejs do identyfikacji ucieczki termicznej w produkcji baterii w ciągu zaledwie trzech miesięcy – proces, który, jak sami przyznają, zwykle zajmuje ponad rok.
Dlatego firma SICK AG zwróciła się do Teledyne FLIR z prośbą o dostarczenie najbardziej odpowiedniej technologii termowizyjnej do tego zadania.
System wymagał specjalnie zaprojektowanego interfejsu, który mógłby dokładnie przetestować każdą baterię pod kątem ucieczki termicznej, a następnie wyeksportować i przesłać dane na serwer w celu ich porównania i analizy w przypadku stwierdzenia anomalii.
Po dokładnym rozważeniu skali gorących punktów, które mają być wykrywane przez ten najnowocześniejszy system, firma SICK AG zdecydowała się zbudować swój nowy system wykrywania gorących punktów (AHD) wokół FLIR A70.
Na linii: pełny obraz wad akumulatorów pojazdów elektrycznych
Ile może kosztować producentów jedna wadliwa bateria?
Lukas Wallimann, kierownik produktu i projektu w SICK AG, wyjaśnia, dlaczego system ma kluczowe znaczenie dla zastosowań w produkcji motoryzacyjnej.
„Niebezpieczeństwo nie dotyczy tylko pojedynczego akumulatora, ale całego obiektu. Tylko jedna wadliwa jednostka może spowodować nieodwracalne uszkodzenie bardzo drogich samochodów, spisując je na straty, zanim jeszcze opuszczą linię montażową.
„Najgorsze jest to, że cenne maszyny warte miliony funtów stoją bezczynnie w fabryce, jeśli pożar wstrzyma produkcję. Może to nie tylko uszkodzić linię produkcyjną i całą fabrykę, ale także kosztować tysiące za każdą godzinę przestoju”.
Aby uspokoić producentów i sprawić, by produkcja i wdrażanie akumulatorów EV były tak bezpieczne, jak to tylko możliwe, AHD wykracza poza inne metody kontroli, aby dokładnie sprawdzić każdą jednostkę na linii produkcyjnej.
FLIR A70 zapewnia, że AHD ma wyraźny widok każdego elementu każdego akumulatora poprzez obrazowanie w podczerwieni, w przeciwieństwie do konwencjonalnych inspekcji, takich jak termografia laserowa, które mogą izolować i mierzyć temperaturę komponentów akumulatora tylko pojedynczo. Dzięki temu AHD może w czasie rzeczywistym obserwować wszelkie obszary o podwyższonych odczytach ciepła, gdy akumulatory przechodzą pod kamerą termowizyjną FLIR A70. System ostrzega personel o potencjalnych problemach i zapewnia, że jednostki mierzące temperaturę powyżej akceptowalnego progu są szybko usuwane z linii i neutralizowane, zanim spowodują szkody – fizyczne lub reputacyjne.
Łatwość integracji: doskonała kontrola niezależnie od interfejsu
Pomimo krótkiego czasu realizacji, SICK AG stworzył wszechstronny system czujników, który można zintegrować z różnymi systemami, aby zapewnić funkcjonalność FLIR A70 w praktycznie każdym środowisku.
Klient potrzebował systemu do komunikacji przez ProfiNet (techniczny standard komunikacji danych przez przemysłową sieć Ethernet) oraz zdalnego przechowywania i udostępniania danych do analizy. System AHD angażuje ludzkich operatorów, dając im dostęp do informacji w czasie rzeczywistym, co pozwala im podejmować decyzje oparte na danych w oparciu o sytuację, w przeciwieństwie do w pełni zautomatyzowanego procesu, który mógłby spowodować odrzucenie zapasów, które w innym przypadku byłyby opłacalne.
System można również zintegrować z systemem wyższego poziomu za pomocą interfejsu TCP/IP lub ze starszym systemem, ponieważ interfejsy ProfiNet i I/O sprawiają, że idealnie nadaje się do modernizacji starszych linii produkcyjnych w celu przyspieszenia ich działania.
Wysoka wydajność, wyższe standardy: Dlaczego warto wybrać termografię FLIR?
„Kamera FLIR A70 jest bardzo dobrze wykonana, więc idealnie nadaje się do użytku w środowisku przemysłowym, takim jak produkcja samochodów”, dodaje Lukas Wallimann. „Obudowa jest solidna, a czujnik łatwy w obsłudze i intuicyjny. Mogę wziąć ją do ręki i poczuć, że jest to produkt wysokiej jakości.
„Abstrahując od sprzętu, największym plusem było dla nas wsparcie ze strony FLIR w okresie rozwoju i inżynierii aplikacji. Zawsze byli pod ręką, aby pomóc w kwestiach technicznych lub pytaniach dotyczących integracji i sprawili, że praca, która w innym przypadku byłaby uciążliwa, stała się o wiele łatwiejsza”.
System wykrywania hotspotów firmy SICK AG jest dostępny w sprzedaży od 4 października 2023 r.
Źródło artykułu i fotografii: https://www.flir.com/discover/instruments/automation/safeguard-production-lines-thermal-imaging/