Разговарајте о технологији оптимизације система напајања литијумских батерија чистог Тесла електричног возила

У свету не постоје апсолутно безбедне батерије, постоје само ризици који нису у потпуности идентификовани и спречени. У потпуности искористите концепт развоја безбедности производа оријентисан на људе. Иако су превентивне мере недовољне, безбедносни ризици се могу контролисати.

Узмимо за пример несрећу модела на аутопуту у Сијетлу 2013. Између батеријских модула у батеријском пакету постоји релативно независан простор, који је изолован ватроотпорном структуром. Када је аутомобил на дну заштитног поклопца акумулатора пробушен тврдим предметом (сила ударца достиже 25 т, а дебљина растављеног доњег панела је око 6,35 мм, пречник отвора је 76,2 мм), што доводи до тога да модул батерије да изгуби контролу над топлотом и ватром. Истовремено, његов систем управљања на три нивоа може на време да активира сигурносни механизам да упозори возача да што пре напусти возило, како се возач коначно не би повредио. Детаљи сигурносног дизајна за Тесла ЕВ нису јасни. Због тога смо консултовали релевантне патенте Тесла система за складиштење електричне енергије електричних возила, у комбинацији са постојећим техничким информацијама, и направили прелиминарно разумевање. Надам се да други нису у праву. Надамо се да можемо научити из њихових грешака и спречити дуплирање грешака. У исто време, можемо дати пуну игру духу имитирања и постићи апсорпцију и иновацију.

Тесла Роадстер батерија

Овај спортски аутомобил је Теслин први чисто електрични спортски аутомобил у масовној производњи 2008. године, са ограничењем глобалне производње од 2500 аутомобила. Батерија коју носи овај модел налази се у пртљажнику иза седишта (као што је приказано на слици 1). Тежина комплетне батерије је око 450кг, запремина је око 300Л, расположива енергија је 53кВх, а укупан напон је 366В.

Батерија серије Тесла Роадстер састоји се од 11 модула (као што је приказано на слици 2) Унутар модула, 69 појединачних ћелија су паралелно повезане да формирају циглу (или "ћелијску циглу"), а затим девет цигли повезаних у серију да формирају батерију пакет са 6831 појединачних ћелија у једном модулу. Модул је заменљива јединица. Ако је једна од батерија покварена, мора се заменити.

Заменљиви модули који садрже батерије; Истовремено, независни модул може одвојити једну батерију према модулу. Тренутно је његова појединачна ћелија важан избор за производњу Санио 18650 у Јапану.

Према речима Чен Ликвана, академика Кинеске академије наука, аргумент о избору капацитета једне ћелије система за складиштење енергије електричних возила је аргумент о путу развоја електричних возила. Тренутно, због ограничења технологије управљања батеријама и других фактора, системи за складиштење енергије електричних возила у Кини углавном користе квадратне батерије великог капацитета. Међутим, слично као код Тесле, постоји неколико система за складиштење енергије електричних возила састављених од појединачних батерија малог капацитета, укључујући Хангзхоу Тецхнологи. Професор Ли Гечен са Технолошког универзитета у Харбину предложио је нови термин „интринзична безбедност“, који су препознали неки стручњаци у индустрији батерија. Испуњена су два услова: један је батерија најмањег капацитета, а ограничење енергије није довољно да изазове озбиљне последице. Ако изгори или експлодира када се користи или складишти сам; Друго, у батеријском модулу, ако батерија са најмањим капацитетом изгори или експлодира, то неће изазвати изгоревање или експлозију других ланаца ћелија. Узимајући у обзир тренутни ниво безбедности литијумских батерија, Хангзхоу Сциенце анд Тецхнологи такође користи цилиндричне литијумске батерије малог капацитета за склапање пакета батерија у модуларној паралелној и серијској вези (погледајте ЦН101369649). Уређај за повезивање батерије и дијаграм монтаже приказани су на слици 3.

Такође постоји избочина на глави батерије (област П8 на слици 5 одговара избочини на десној страни слике 4). Инсталирајте два батеријска модула за слагање и пражњење. У комплету батерија има 5920 појединачних батерија.

8 области у батеријском пакету (укључујући избочине) су потпуно изоловане једна од друге. Пре свега, изолациона плоча повећава укупну структурну чврстоћу батерије, чинећи целу структуру батеријског пакета чвршћом. Друго, када се батерија у једној области запали, она може ефикасно блокирати и спречити да се батерија у другим областима запали. Заптивка се може напунити материјалима високе тачке топљења и ниске топлотне проводљивости (као што су стаклена влакна) или водом.

Модул батерије (као што је приказано на слици 6) је подељен на седам области (м1-М7 области на слици 6) помоћу изолационе плоче у облику слова С. Изолациона плоча с-типа обезбеђује канал за хлађење за батеријски модул и повезана је са системом управљања термичком батеријом.

У поређењу са Роадстер батеријским пакетом, иако се изглед модела батерија значајно променио, структурални дизајн независних преграда за спречавање ширења топлотног бекства се наставља.

За разлику од Роадстер пакета батерија, једна батерија лежи равно у аутомобилу, а појединачне батерије модела батерије су распоређене вертикално. Пошто је једна батерија подвргнута екструзијској сили током судара, већа је вероватноћа да ће аксијална сила створити термички стрес дуж намотаја језгра него радијална сила. Пошто је унутрашњи кратки спој ван контроле, теоретски, већа је вероватноћа да ће батерија за спортске аутомобиле генерисати термички стрес ван контроле током бочног судара него у другим правцима, а модел батеријског пакета је вероватније да генерише топлотни бег током дна екструзиона колизија.

Систем управљања батеријама на три нивоа

За разлику од већине произвођача који теже напреднијој технологији батерија, Тесла је, са својим системом управљања батеријама на три нивоа, изабрао зрелију 18650 литијумску батерију уместо веће квадратне батерије. Хијерархијски дизајн управљања може управљати хиљадама батерија у исто време. Оквир система управљања батеријом је приказан на слици 7. Узмимо Тесла оадстер систем управљања батеријама на три нивоа као пример:

1) На нивоу модула, поставите плочу за надгледање батерије (БМБ) да надгледа напон једне батерије у свакој цигли модула (као минималну управљачку јединицу), температуру сваке цигле и излазни напон целог модула .


2) БаттериСистемМонитор (БСМ) је подешен на нивоу батерије да надгледа радни статус батерије, укључујући струју, напон, температуру, влажност, оријентацију, дим, итд.

3) На нивоу возила, ВСМ је постављен да надгледа БСМ.