Het doel
Het gebruik van (en het aantal) sensors hangt van vele parameters af, die allemaal wat op elkaar ingrijpen. Uiteindelijk telt het doel van de meting:
- De cellen binnen hun werktemperatuur houden.
Warmte ontwikkeling
Allereerst is het belangrijk te weten in hoeverre de cellen opwarmen ten gevolge van het gebruik in de toepassing.
Bij hoogvermogen toepassingen zullen cellen gebruikt zijn met een lagere inwendige weerstand, ook weer om de opwarming te verminderen.
Als bij continue gebruik én bij een hoge omgevingstemperatuur de cellen te warm worden is het ontwerp van het pakket niet goed.
Dan helpt ook het plaatsen van meer of minder sensoren niet meer.
Als de warmte afvoer voldoende is, zal de temperatuurmeting de cellen moeten beveiligen, die door veroudering slechter zijn, en dus warmer worden.
Warmte geleiding en verdeling
Wanneer de warmte alleen via de lucht kan worden afgevoerd, zullen cellen elkaar weinig beïnvloeden.
Wanneer de ene cel flink opwarmt, zal zijn buurman nauwelijks extra opwarmen.
In dat geval is het theoretisch het beste alle cellen van een eigen sensor te voorzien.
Helaas is dit praktisch niet haalbaar. Een betere oplossing is dan om cellen (evt. in groepen) thermisch te koppelen.
Elke groep krijgt dan een sensor.
In de meeste packs zijn cellen echter niet thermisch gekoppeld en worden meer cellen parallel gebruikt.
Wanneer er 1 cel slechter geworden is, vangen de buurcellen het grootste deel van de stroom op en voorkomen daarmee de sterke opwarming
van de slechtere cel. Zodoende kan de gemiddelde temperatuur van een gebied gemeten worden zonder dat dit grote risico’s met zich meebrengt.
Veelal wordt een gebied van zo’n 4 bij 5 cm met 1 sensor gemeten.
Vuistregel
Als regel kunnen we stellen:
- Bij meer cellen parallel zijn minder sensoren (NTC’s) nodig
- Bij meer cellen in serie zijn meer sensoren nodig
In formule:
NTCs = β x aantal_S / aantal_P
Zie ook ons voorbeeld van een goed BMS voor lithium accu’s.
Met een kort telefoongesprek weet u al veel meer.
