Según la Agencia Internacional de la Energía, en la carrera por alcanzar los ambiciosos objetivos mundiales de emisiones netas cero, en 2050 deberán circular otros 2.000 millones de vehículos eléctricos. Para alimentar estos motores ecológicos, las baterías de iones de litio son absolutamente esenciales.
Pero, ¿qué ocurre cuando esas baterías están defectuosas? Incluso antes de ensamblarse en un motor en funcionamiento, las baterías de tracción suelen transportarse con un pequeño nivel de carga. Esto se debe a que una batería totalmente descargada plantea problemas tanto al fabricante como al consumidor; problemas como una menor capacidad, un agotamiento más rápido y cortocircuitos eléctricos, que pueden provocar incendios.
Independientemente de en qué punto de la cadena de suministro se produzca, una ignición inesperada puede causar daños catastróficos a vidas humanas, vehículos e infraestructuras de transporte.
SICK AG, líder del mercado mundial de fabricación de sensores, ha desarrollado un sistema de detección de baterías de riesgo que ayuda a las empresas a prevenir los incendios de baterías antes de que puedan causar daños graves.
Lucha contra los incendios de baterías con termografía FLIR
Tras haber desarrollado con éxito un sistema que detecta puntos calientes y posibles incendios en transbordadores y túneles vitales para las infraestructuras de transporte, como el túnel de Gotthard de Suiza, de 17 Km de longitud, a SICK AG se le presentó recientemente una interesante oportunidad en un plazo de tiempo especialmente exigente.
Un fabricante alemán de automóviles se puso en contacto con la empresa para detectar posibles problemas en las baterías de los vehículos eléctricos en una nueva línea de montaje. ¿El reto? Diseñar, probar e implementar una interfaz para identificar fugas térmicas en la producción de baterías en tan solo tres meses, un proceso que, según admiten, normalmente tardaría más de un año en completarse.
Por este motivo, SICK AG se puso en contacto con Teledyne FLIR para que le suministrara la tecnología de termografía más adecuada para la tarea.
El sistema requería una interfaz a medida que pudiera comprobar con precisión cada batería para detectar fugas térmicas y, a continuación, exportar y transmitir los datos a un servidor para cruzarlos y analizarlos cuando se detectaran anomalías.
Tras considerar detenidamente la escala de los puntos calientes que debía detectar este sistema de última generación, SICK AG optó por construir su nuevo sistema de detección de puntos calientes (AHD) en torno a la FLIR A70.
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En la cuerda floja: una visión completa de los defectos de las baterías de los Vehículos Eléctricos
¿Cuánto puede costar a los fabricantes una batería defectuosa?
Lukas Wallimann, director de productos y proyectos de SICK AG, explica por qué el sistema es crucial para las aplicaciones de fabricación de automóviles.
“El peligro aquí no es simplemente una batería aislada, sino toda la instalación. Una sola unidad defectuosa podría causar daños irreparables en automóviles muy caros, dándolos por perdidos incluso antes de salir de la cadena de montaje.”
“Peor aún es la maquinaria valiosa, valorada en millones de euros, que queda inactiva en una fábrica si un incendio interrumpe la producción. No solo podría dañar la línea de producción y la fábrica en general, sino que también costaría miles de euros por cada hora que la fábrica esté fuera de servicio”.
Para tranquilizar a los fabricantes y hacer que la producción y puesta en marcha de baterías para vehículos eléctricos sea lo más segura posible, AHD va más allá de otros métodos de inspección para comprobar con precisión cada unidad de la línea de producción.
La FLIR A70 garantiza que AHD tenga una visión clara de cada elemento de cada batería a través de imágenes infrarrojas, a diferencia de las inspecciones convencionales, como la termografía láser, que solo puede aislar y medir la temperatura de los componentes de la batería de uno en uno. Esto permite a AHD ver en tiempo real cualquier zona con lecturas de calor elevadas a medida que las baterías pasan por debajo de la cámara termográfica FLIR A70. El sistema alerta al personal de posibles problemas y garantiza que las unidades que miden por encima del umbral de temperatura aceptado se retiren rápidamente de la línea y se neutralicen, antes de que se produzcan daños.
Facilidad de integración: inspección superior sea cual sea la interfaz
A pesar del corto plazo de entrega, SICK AG ha creado un sistema de sensores versátil que puede integrarse con diversos sistemas para llevar la funcionalidad del FLIR A70 a prácticamente cualquier entorno.
Su cliente necesitaba que el sistema se comunicara a través de ProfiNet (el estándar técnico para la comunicación de datos a través de Ethernet industrial), y que almacenara y compartiera datos de forma remota para su análisis. El sistema AHD mantiene implicados a los operarios humanos, dándoles acceso a información en tiempo real que les permite tomar decisiones basadas en datos en función de la situación, a diferencia de un proceso totalmente automatizado que podría provocar el descarte de existencias que de otro modo serían viables.
El sistema también puede integrarse en un sistema de nivel superior a través de la interfaz TCP/IP o en un sistema más antiguo, ya que las interfaces ProfiNet y de E/S lo hacen ideal para modernizar líneas de producción antiguas.
Alto rendimiento, estándares más altos: ¿Por qué elegir la termografía de FLIR?
“La cámara FLIR A70 está muy bien fabricada, por lo que es ideal para su uso en un entorno industrial como la fabricación de automóviles”, añade Lukas Wallimann. “La carcasa es robusta y el sensor es fácil de usar e intuitivo. Puedo cogerlo en la mano y sentir que es un producto de calidad”.
“Aparte del hardware, la mayor ventaja para nosotros ha sido la asistencia de FLIR durante el periodo de desarrollo y la ingeniería de aplicaciones. Siempre estuvieron a mano para ayudarnos con cualquier problema técnico o duda sobre la integración, e hicieron que un trabajo que de otro modo sería oneroso resultara mucho más fácil.”
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