Daar is geen absoluut veilige battery in die wêreld nie, daar is net risiko’s wat nie ten volle geïdentifiseer en voorkom word nie. Maak ten volle gebruik van die mensgeoriënteerde produkveiligheidsontwikkelingskonsep. Alhoewel die voorkomende maatreëls onvoldoende is, kan die veiligheidsrisiko’s beheer word.

Neem die modelongeluk wat in 2013 op die Seattle-hoofweg plaasgevind het as ‘n voorbeeld. Daar is ‘n relatief onafhanklike spasie tussen elke batterymodule in die batterypak, wat deur ‘n vuurvaste struktuur geïsoleer is. Wanneer die motor aan die onderkant van die batterybeskermingsdeksel deur ‘n harde voorwerp deurboor word (die impakkrag bereik 25 t en die dikte van die ontbinde onderpaneel is ongeveer 6.35 mm en die gatdeursnee is 76.2 mm), is die batterymodule termies buite beheer en brande. Terselfdertyd kan sy drievlakbestuurstelsel die veiligheidsmeganisme betyds aktiveer om die bestuurder te waarsku om die voertuig so gou moontlik te verlaat, en uiteindelik die bestuurder teen beserings te beskerm. Die besonderhede van die veiligheidsontwerp wat in Tesla se elektriese voertuie gebruik word, is onduidelik. Daarom het ons die verwante patente van Tesla se elektriese voertuig-elektriese energiebergingstelsel nagegaan, gekombineer met die bestaande tegniese inligting, en ‘n voorlopige begrip gedoen, met die hoop dat ander verkeerd is. Ons hoop dat ons uit sy foute kan leer en die herhaling van foute kan voorkom. Terselfdertyd kan ons die gees van nabootsers ten volle speel en absorpsie en innovasie bereik.

TeslaRoadster batterypak

Hierdie sportmotor is Tesla se eerste massavervaardigde suiwer elektriese sportmotor in 2008, met ‘n wêreldwye beperkte produksie van 2500. Die batterypak wat deur hierdie model gedra word, is in die bagasieruim agter die sitplek geleë (soos in Figuur 1 getoon). Die hele batterypak weeg ongeveer 450 kg, het ‘n volume van ongeveer 300L, beskikbare energie van 53kWh, en ‘n totale spanning van 366V.

Die TeslaRoadster-reeks batterypak bestaan ​​uit 11 modules (soos getoon in Figuur 2). Binne die module word 69 individuele selle in parallel verbind om ‘n baksteen (of “selbaksteen”) te vorm, gevolg deur nege stene wat in serie gekoppel is om ‘n module A-batterypak te vorm met ‘n totaal van 6831 individuele selle. Die module is ‘n vervangbare eenheid. As een van die batterye stukkend is, moet dit vervang word.

Die module wat die battery bevat kan vervang word; terselfdertyd kan die onafhanklike module die enkele battery volgens die module skei. Tans is sy enkelsel ‘n belangrike keuse vir Japan se Sanyo 18650-produksie.

In die woorde van akademikus Chen Liquan van die Chinese Akademie van Wetenskappe, is die debat oor die keuse van die enkelselkapasiteit van die elektriese voertuig-energiebergingstelsel ‘n debat oor die ontwikkelingspad van elektriese voertuie. Op die oomblik, as gevolg van die beperkings van batterybestuurstegnologie en ander faktore, gebruik my land se elektriese voertuig-energiebergingstelsels meestal groot-kapasiteit prismatiese batterye. Soortgelyk aan Tesla is daar egter min elektriese voertuie se energiebergingstelsels wat saamgestel is uit enkelbatterye met klein kapasiteit, insluitend Hangzhou-tegnologie. Professor Li Gechen van die Harbin Universiteit van Wetenskap en Tegnologie het ‘n nuwe term “intrinsieke veiligheid” voorgestel wat deur sommige kenners in die batterybedryf erken is. Twee voorwaardes word nagekom: een is die battery met die laagste kapasiteit, die energielimiet is nie genoeg om ernstige gevolge te veroorsaak as dit brand of ontplof wanneer dit alleen of in stoor gebruik word nie; tweedens, in die battery module, as ‘n battery met die laagste kapasiteit brand of ontplof, Sal nie veroorsaak dat ander sel kettings te brand of ontplof. Met inagneming van die huidige vlak van veiligheid van litiumbatterye, gebruik Hangzhou Tegnologie ook silindriese litiumbatterye met klein kapasiteit, en gebruik modulêre parallelle en seriemetodes om batterypakke saam te stel (verwys asseblief na CN101369649). Die batteryverbindingstoestel en samestellingdiagram word in Figuur 3 getoon.

Daar is ook ‘n uitsteeksel op die kop van die batterypak (area P8 in FIG. 5, wat ooreenstem met die uitsteeksel aan die regterkant van FIG. 4). Installeer twee batterymodules vir stapel- en ontlaaibedrywighede. Die batterypak het altesaam 5,920 XNUMX enkelselle.

Die 8 areas (insluitend die uitsteeksels) in die batterypak is heeltemal van mekaar geïsoleer. Eerstens verhoog die isolasieplaat die algehele strukturele sterkte van die batterypak, wat die hele batterypakstruktuur sterker maak. Tweedens, wanneer ‘n battery in een gebied aan die brand slaan, kan dit effektief geblokkeer word om te verhoed dat batterye in ander gebiede aan die brand slaan. Die binnekant van die pakking kan gevul word met materiale met ‘n hoë smeltpunt en lae termiese geleidingsvermoë (soos glasvesel) of water.

Die batterymodule (soos in Figuur 6 getoon) word in 7 areas (m1-M7 areas in Figuur 6) deur die binnekant van die s-vormige skeier verdeel. Die s-vormige isolasieplaat verskaf verkoelingskanale vir die batterymodules en is gekoppel aan die termiese bestuurstelsel van die batterypak.

In vergelyking met die Roadster-batterypak, hoewel die modelbatterypak duidelike veranderinge in voorkoms het, duur die strukturele ontwerp van onafhanklike afskortings om die verspreiding van termiese weghol te voorkom.

Anders as die Roadster-batterypak, lê die enkele battery pap in die motor, en die individuele batterye van die Model Model-batterypak is vertikaal gerangskik. Aangesien die enkele battery aan drukkrag tydens ‘n botsing onderwerp word, is die aksiale krag meer geneig tot termiese spanning langs die kernwikkeling as die radiale krag. Omdat die interne kortsluiting buite beheer is, teoreties, is die sportmotorbattery meer geneig om in ‘n sybotsing te wees as in ander rigtings. Stres en termiese weghol is geneig om te voorkom. Wanneer die modelbatterypak ingedruk word en aan die onderkant gebots word, is dit meer geneig om termiese weghol te voorkom.

drie-vlak battery bestuurstelsel

Anders as die meeste vervaardigers wat meer gevorderde batterytegnologie nastreef, het Tesla ‘n meer volwasse 18650-litiumbattery in plaas van ‘n groter vierkantige battery met sy drievlakbatterybestuurstelsel gekies. Met hiërargiese bestuursontwerp kan duisende batterye op dieselfde tyd bestuur word. Die raamwerk van die batterybestuurstelsel word in Figuur 7 getoon. Neem Tesla se oadster-drievlakbatterybestuurstelsel as ‘n voorbeeld:

1) Stel ‘n batterymonitor (BatteryMonitorboard, BMB) op die modulevlak op om die spanning van die enkele battery in elke baksteen in die module (as die kleinste bestuurseenheid), die temperatuur van elke baksteen en die uitsetspanning van die hele module.

2) Stel BatterySystemMonitor (BSM) op die batterypakvlak op om die bedryfstatus van die batterypak te monitor, insluitend stroom, spanning, temperatuur, humiditeit, posisie, rook, ens.

3) Op voertuigvlak, stel ‘n VSM op om die BSM te monitor.

Boonop word tegnologieë soos oorstroombeskerming, oorspanningbeskerming en isolasieweerstandmonitering beliggaam in onderskeidelik Amerikaanse patente US20130179012, US20120105015 en US20130049971A1.