在未來十年中，許多政府和公司 承諾將車輛車隊全面轉(zhuǎn)向純電動汽車。 電動汽車依賴于電池組，而電池制造商必須增加產(chǎn)量以滿足對新車的需求。 所有制造的電池必須滿足安全性、可靠性和效率的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。 為確保這些標(biāo)準(zhǔn)得到滿足，在制造過程中會進(jìn)行各種電氣和機(jī)械測試。 其中一項測試是監(jiān)控電池單體的溫度。 該測試具有多種功能，對于制造商而言，快速、密集且自動化的測試方案非常理想，以避免測試時間成為瓶頸。 測試系統(tǒng)還應(yīng)保持高度準(zhǔn)確性，以便制造商可以對其測試結(jié)果充滿信心。 吉時利3706A系統(tǒng)開關(guān)和萬用表結(jié)合了二者之長，使其成為監(jiān)控測試過程中電池單體溫度的理想解決方案。

細(xì)胞溫度和熱失控
在電池正常工作時，熱量會作為電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)以及來自內(nèi)部電阻的小量熱產(chǎn)生 當(dāng)這部分多余熱量從電池中散發(fā)出去時，不會影響其性能 然而，當(dāng)多個電池連接成一個電池組時，一個電池的熱量會 導(dǎo)致相鄰電池升溫 過熱的電池會引發(fā)稱為熱失控的連鎖反應(yīng) 熱失控發(fā)生時，電池內(nèi)部溫度足夠高，會加速內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)，相當(dāng)于短路 反應(yīng)速率的增加反過來又產(chǎn)生更多熱量，形成一個循環(huán)，通常會導(dǎo)致電池失效
熱失控可能導(dǎo)致危險故障，例如 火災(zāi)和爆炸，電池包中。因此，許多 電池測試標(biāo)準(zhǔn)，例如IEC 62660-2和UL 2580 包含應(yīng)力測試，以測試電池在潛在 熱失控條件下的行為。測試過程中監(jiān)測電池單體的溫度 可以提供關(guān)于單體和電池包行為及質(zhì)量 缺陷的早期洞察。
電池細(xì)胞環(huán)境測試
另一個原因是在測試期間測量電池的溫度 是為了幫助表征電池的溫度依賴行為。 電池的充電和放電與溫度不成線性關(guān)系，制造商 可能希望根據(jù)應(yīng)用情況在不同的環(huán)境條件下測試電池。 為了最準(zhǔn)確地理解電池包在溫度方面的表現(xiàn)， 應(yīng)在電池層面測量溫度。
監(jiān)控細(xì)胞溫度
電池包測試可能耗時較長，因為需要對電池進(jìn)行充電和放電。 因此，制造商的一個關(guān)鍵目標(biāo)是減少收集所需數(shù)據(jù)所需的測試時間。 一個多通道數(shù)字萬用表（DMM）是解決這一問題的絕佳方案。 電池包可能包含數(shù)百個電池單元，為了獲得準(zhǔn)確的電池溫度測量值，傳感器應(yīng)盡可能靠近電池表面放置。 一個多通道DMM意味著你可以使用一個設(shè)備在電池包上多個位置測量溫度。 DMMs精度很高，且大多數(shù)型號提供內(nèi)置的多種溫度傳感器轉(zhuǎn)換功能，測試后無需再進(jìn)行測量轉(zhuǎn)換。
測量的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到 電池行為模型的準(zhǔn)確性。溫度 測量的準(zhǔn)確性取決于所使用的傳感器的精度。熱電偶便宜且簡單； 然而，它們的容差比其他傳感器更大， 因此測量值會偏離正確值1–2° C，具體取決于所使用的類型。它們還具有較高的 溫度漂移，意味著測量準(zhǔn)確性會隨著時間推移而下降。熱電阻具有很高的精度， 容差可低至0.01° C，但價格昂貴且響應(yīng)緩慢，使其不適合制造解決方案。 熱敏電阻在準(zhǔn)確性和響應(yīng)速度之間提供了良好的平衡。典型的熱敏電阻容差在 0.05° C到1° C之間。它們在長時間內(nèi)具有良好的穩(wěn)定性； 然而，它們的溫度范圍比熱電偶更有限。
Keithley 解決方案
Keithley 3706A 系統(tǒng)開關(guān)和萬用表為電池單體溫度測試提供了出色的解決方案。 圖1 顯示了使用 3706A 測量溫度的選項

3706A有多種開關(guān)卡選項。3722 是密度最高的解決方案，每張卡有96個雙線通道，主框總通道數(shù)為576個。對于需要較少通道的應(yīng)用，Keithley DAQ6510 數(shù)據(jù)采集與記錄、萬用表系統(tǒng)和7708卡可提供最多80個通道。對于使用熱電偶的應(yīng)用，3720卡搭配3720-ST螺釘端子模塊可提供板載冷端補(bǔ)償（CJC），以提高熱電偶測量的準(zhǔn)確性。有關(guān)溫度傳感器的更多信息，請參見Keithley的 低電平測量手冊。

706A 可以通過吉時利的測試腳本處理器（TSP?）編程語言，通過 USB、以太網(wǎng)或 GPIB 遠(yuǎn)程控制 。這為收集數(shù)據(jù)提供了完全自動化的解決方案 ，從而節(jié)省時間和精力。
圖2 展示了使用3706A測量多個通道的例子 。

使用吉時利3706A監(jiān)測電池單體溫度 系統(tǒng)開關(guān)和萬用表
結(jié)論
電池包測試過程中的溫度測量 提供了關(guān)于電池性能和 質(zhì)量的關(guān)鍵信息。吉時利的3706A系統(tǒng)開關(guān)和萬用表 通過3722卡可提供多達(dá)576個通道，而 DAQ6510數(shù)據(jù)采集與記錄、萬用表系統(tǒng) 通過7708可提供多達(dá)80個通道。這些高密度解決方案可收集您所需的所有數(shù)據(jù)——更快。

審核編輯 黃宇