Detección de fallos en baterías de litio para barcos en etapas tempranas basada en el análisis de la variación de voltaje
Autores: Gu, Yu; Ni, Haishen; Li, Yuwei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Detección de fallos en baterías de litio para barcos en etapas tempranas basada en el análisis de la variación de voltaje
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Desarrollo
Baterías de litio
Sistemas de energía para barcos
Problemas de seguridad
Cortocircuito interno
Detección
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Con el desarrollo progresivo de nuevas tecnologías de energía, las baterías de litio de alta potencia se han utilizado ampliamente en sistemas de energía de barcos debido a su alta densidad de potencia y baja contaminación ambiental, y han pasado a ser gradualmente una de sus principales fuentes de energía de propulsión. Sin embargo, el despliegue a gran escala de baterías de litio también ha traído una serie de problemas de seguridad para las operaciones de los barcos, especialmente el cortocircuito interno de la batería (ISC). Las fallas de ISC en las baterías son muy ocultas e impredecibles en la etapa inicial y a menudo no se detectan a tiempo, lo que lleva en última instancia a un sobrecalentamiento, incendio o incluso una explosión del sistema de energía del barco. Con base en esto, este artículo propone un método rápido y preciso para la localización y detección de fallas de ISC en etapas tempranas de las baterías de litio. Inicialmente, se cuantifican las variaciones de voltaje en los paquetes de baterías de litio utilizando distancias de Manhattan curvilíneas para identificar las unidades de batería defectuosas. Posteriormente, se aprovechan las características localizadas de la variación de voltaje entre baterías adyacentes para detectar una falla de ISC en etapa temprana. Los resultados de simulación indican que el método propuesto puede localizar rápida y precisamente la posición de baterías defectuosas de 5 Ohm, 10 Ohm y 15 Ohm dentro del paquete de baterías, así como detectar las baterías anormales de manera oportuna con considerable sensibilidad y fiabilidad.
Descripción
Con el desarrollo progresivo de nuevas tecnologías de energía, las baterías de litio de alta potencia se han utilizado ampliamente en sistemas de energía de barcos debido a su alta densidad de potencia y baja contaminación ambiental, y han pasado a ser gradualmente una de sus principales fuentes de energía de propulsión. Sin embargo, el despliegue a gran escala de baterías de litio también ha traído una serie de problemas de seguridad para las operaciones de los barcos, especialmente el cortocircuito interno de la batería (ISC). Las fallas de ISC en las baterías son muy ocultas e impredecibles en la etapa inicial y a menudo no se detectan a tiempo, lo que lleva en última instancia a un sobrecalentamiento, incendio o incluso una explosión del sistema de energía del barco. Con base en esto, este artículo propone un método rápido y preciso para la localización y detección de fallas de ISC en etapas tempranas de las baterías de litio. Inicialmente, se cuantifican las variaciones de voltaje en los paquetes de baterías de litio utilizando distancias de Manhattan curvilíneas para identificar las unidades de batería defectuosas. Posteriormente, se aprovechan las características localizadas de la variación de voltaje entre baterías adyacentes para detectar una falla de ISC en etapa temprana. Los resultados de simulación indican que el método propuesto puede localizar rápida y precisamente la posición de baterías defectuosas de 5 Ohm, 10 Ohm y 15 Ohm dentro del paquete de baterías, así como detectar las baterías anormales de manera oportuna con considerable sensibilidad y fiabilidad.