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盖世汽车讯当锂离子电池出现故障时，可能会引起热失控。虽然这种情况很少见，但这是一个暴力的、自我传播的事件链。为此，人们进行了广泛的研究，探索如何在5分钟预警时间内(联合国《电动汽车安全技术法规》第20条规定)检测出故障，使车内人员安全逃生。

(来源:安费诺)

在电动汽车中，数百个单独的电池单元串联或并联。当其中一个电池出现故障时，它会膨胀并导致温度迅速升高。在这个自热过程中，气体被释放出来。随着故障问题扩散到其他电池，这些反应会产生更多的热量和气体，直到整个电池系统受到影响，发生热失控。

传统的故障检测方法依赖于测量电压、电流或表面温度，具有很大的局限性。因此，需要新的方法，最有效的方法是基于二氧化碳和氢气的传感。这些气体传感器非常灵敏、响应迅速、易于实施并且成本相对较低。

据国外媒体报道，美国Amphenol公司开发的气体传感器利用这些气体的可预测性，快速检测出进入热失控排气阶段的故障电池。

红外辐射与气体分子相互作用时，会被特定波长的气体分子吸收，例如二氧化碳为4.25 m，安费诺的方法采用非色散红外(NDIR)光谱进行检测，其中检测腔包含NDIR光源和检测器，两者之间有光学带通滤波器，可以显著抑制4.25um以上和4.25um以下的光频

当检测室中没有CO2时，所有的光在光源和检测器之间通过。然而，随着CO2浓度的增加，检测到的光越来越少。当达到某个阈值时，该模块将向电池管理系统发送信号，然后向乘客舱发送音频或视频警报(或两者都发送)。

同样的基本方法也适用于氢。但这类系统以热导率作为测量参数，而不是光学检测，即输出位移与氢气浓度成正比。该设备由两个微型热板组成，其中一个放在密封的房间里作为参考电池，另一个暴露在环境中。它们排列成惠斯通电桥。惠斯通电桥是由四个电阻(称为桥臂)组成的电桥电路，其中四个电阻相等，是一种高精度的测量方法。

为了使桥保持平衡状态，必须向两个微型热板输送等量的能量。一旦传感器元件暴露在氢气中，它将从热板中带走热量，这需要更多的能量来保持电桥平衡。当氢气水平达到足以使电桥不平衡的阈值时，执行与CO2检测相同的报警过程。

这两个检测器非常精确，零件之间的重复性非常高，因为技术本身是线性的，响应速度非常快。此外，这些设备的性能不会随着时间的推移而显著下降。这种性能退化过程称为传感器漂移，这是一个主要考虑因素，因为车辆将在道路上行驶多年。为了省电，传感器打开大约35毫秒，然后关闭45毫秒，每秒钟有效地收集两次数据，气体存在的任何变化可能只需要少量样本。总的来说，这使得这两种气体的检测比其他方法快得多。

许多研究得出结论，与其他方法相比，气体检测在提高锂离子电池的安全性方面具有巨大的潜力。这种方法不仅精度高，而且灵敏度高，单个传感器可以放在电池组的任何地方，从而降低成本。该传感器的使用寿命约为15年。随着电动汽车市场的不断扩大，Amphenol开发的方法将被广泛应用。盖世汽车讯当锂离子电池出现故障时，可能会引起热失控。虽然这种情况很少见，但这是一个暴力的、自我传播的事件链。为此，人们进行了广泛的研究，探索如何在5分钟的预警时间内检测到故障(规定在……第20条)he联合国电动汽车安全技术规定)，让车内人员安全逃生。

(来源:安费诺)

在电动汽车中，数百个单独的电池单元串联或并联。当其中一个电池出现故障时，它会膨胀并导致温度迅速升高。在这个自热过程中，气体被释放出来。随着故障问题扩散到其他电池，这些反应会产生更多的热量和气体，直到整个电池系统受到影响，发生热失控。

传统的故障检测方法依赖于测量电压、电流或表面温度，具有很大的局限性。因此，需要新的方法，最有效的方法是基于二氧化碳和氢气的传感。这些气体传感器非常灵敏、响应迅速、易于实施并且成本相对较低。

据国外媒体报道，美国Amphenol公司开发的气体传感器利用这些气体的可预测性，快速检测出进入热失控排气阶段的故障电池。

红外辐射与气体分子相互作用时，会被特定波长的气体分子吸收，例如二氧化碳为4.25 m，安费诺的方法采用非色散红外(NDIR)光谱进行检测，其中检测腔包含NDIR光源和检测器，两者之间有光学带通滤波器，可以显著抑制4.25um以上和4.25um以下的光频

当检测室中没有CO2时，所有的光在光源和检测器之间通过。然而，随着CO2浓度的增加，检测到的光越来越少。当达到某个阈值时，该模块将向电池管理系统发送信号，然后向乘客舱发送音频或视频警报(或两者都发送)。

同样的基本方法也适用于氢。但这类系统以热导率作为测量参数，而不是光学检测，即输出位移与氢气浓度成正比。该设备由两个微型热板组成，其中一个放在密封的房间里作为参考电池，另一个暴露在环境中。它们排列成惠斯通电桥。惠斯通电桥是由四个电阻(称为桥臂)组成的电桥电路，其中四个电阻相等，是一种高精度的测量方法。

为了使桥保持平衡状态，必须向两个微型热板输送等量的能量。一旦传感器元件暴露在氢气中，它将从热板中带走热量，这需要更多的能量来保持电桥平衡。当氢气水平达到足以使电桥不平衡的阈值时，执行与CO2检测相同的报警过程。

这两个检测器非常精确，零件之间的重复性非常高，因为技术本身是线性的，响应速度非常快。此外，这些设备的性能不会随着时间的推移而显著下降。这种性能退化过程称为传感器漂移，这是一个主要考虑因素，因为车辆将在道路上行驶多年。为了省电，传感器打开大约35毫秒，然后关闭45毫秒，每秒钟有效地收集两次数据，气体存在的任何变化可能只需要少量样本。总的来说，这使得这两种气体的检测比其他方法快得多。

许多研究得出结论，与其他方法相比，气体检测在提高锂离子电池的安全性方面具有巨大的潜力。这种方法不仅精度高，而且灵敏度高，单个传感器可以放在电池组的任何地方，从而降低成本。该传感器的使用寿命约为15年。随着电动汽车市场的不断扩大，Amphenol开发的方法将被广泛应用。

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