Maailmas ei ole olemas absoluutselt ohutut akut, on ainult riskid, mida pole täielikult tuvastatud ja ennetatud. Kasutage täielikult ära inimestele suunatud tooteohutuse arendamise kontseptsiooni. Kuigi ennetusmeetmed on ebapiisavad, saab ohutusriske kontrollida.

Võtke näiteks 2013. aastal Seattle’i maanteel juhtunud mudelõnnetus. Akuplokis on iga akumooduli vahel suhteliselt sõltumatu ruum, mis on isoleeritud tulekindla konstruktsiooniga. Kui aku kaitsekaane allosas asuv auto on läbistatud kõva esemega (löögijõud ulatub 25 t ja lagunenud põhjapaneeli paksus on umbes 6.35 mm ja augu läbimõõt 76.2 mm), on akumoodul termiline. kontrolli alt väljas ja tulekahjud. Samal ajal saab selle kolmetasandiline juhtimissüsteem turvamehhanismi õigeaegselt aktiveerida, et hoiatada juhti sõidukist võimalikult kiiresti lahkuma ja lõpuks kaitsta juhti vigastuste eest. Tesla elektrisõidukites kasutatava turvadisaini üksikasjad on ebaselged. Seetõttu oleme kontrollinud Tesla elektrisõidukite elektrienergia salvestamise süsteemi seotud patente, kombineerides olemasoleva tehnilise teabega ja viinud läbi eelmõistmise, lootes, et teised eksivad. Loodame, et suudame selle vigadest õppida ja vältida vigade kordumist. Samal ajal saame anda täieliku mängu kopeerijate vaimule ning saavutada sisseelamist ja uuenduslikkust.

TeslaRoadsteri akupakett

See sportauto on 2008. aastal Tesla esimene masstoodanguna toodetud puhtalt elektriline sportauto, mille globaalne toodang on 2500. Selle mudeli akupakett asub istme taga pakiruumis (nagu on näidatud joonisel 1). Kogu akupakett kaalub umbes 450 kg, selle maht on umbes 300 liitrit, saadaolev energia 53 kWh ja kogupinge 366 V.

TeslaRoadsteri seeria akupakett koosneb 11 moodulist (nagu on näidatud joonisel 2). Mooduli sees on 69 üksikut elementi ühendatud paralleelselt, et moodustada telliskivi (või “elemendi tellis”), millele järgneb üheksa tellist, mis on järjestikku ühendatud, et moodustada moodul A, kokku 6831 üksiku elemendiga. Moodul on vahetatav üksus. Kui üks akudest on katki, tuleb see välja vahetada.

Akut sisaldavat moodulit saab vahetada; samal ajal saab sõltumatu moodul eraldada üksiku aku vastavalt moodulile. Praegu on selle üksikelement oluline valik Jaapani Sanyo 18650 tootmiseks.

Hiina Teaduste Akadeemia akadeemik Chen Liquani sõnul on arutelu elektrisõidukite energiasalvestussüsteemi üheelemendilise võimsuse valiku üle arutelu elektrisõidukite arengutee üle. Akuhaldustehnoloogia piirangute ja muude tegurite tõttu kasutavad minu kodumaa elektrisõidukite energiasalvestussüsteemid praegu enamasti suure mahutavusega prismaakusid. Sarnaselt Teslaga on aga vähe elektrisõidukite energiasalvestussüsteeme, mis on kokku pandud väikese mahutavusega üksikutest akudest, sealhulgas Hangzhou tehnoloogiast. Harbini teadus- ja tehnoloogiaülikooli professor Li Gechen pakkus välja uue termini “sisemine ohutus”, mida on tunnustanud mõned akutööstuse eksperdid. Täidetud on kaks tingimust: üks on väikseima võimsusega aku, energialimiit ei ole tõsiste tagajärgede tekitamiseks piisav, kui see põleb või plahvatab eraldi kasutamisel või ladustamisel; teiseks, akumoodulis, kui väikseima mahutavusega aku põleb või plahvatab, ei põhjusta see teiste elemendikettide põlemist ega plahvatust. Võttes arvesse liitiumakude praegust ohutustaset, kasutab Hangzhou Technology ka väikese mahutavusega silindrilisi liitiumakusid ning akukomplektide kokkupanemiseks modulaarseid paralleel- ja jadameetodeid (vt CN101369649). Aku ühendusseade ja montaažiskeem on näidatud joonisel 3.

Aku peas on ka eend (piirkond P8 joonisel fig 5, mis vastab eendile joonisel fig 4 paremal). Paigaldage kaks akumoodulit virnastamiseks ja tühjendamiseks. Akupaketis on kokku 5,920 üksikelementi.

Akupaki 8 ala (kaasa arvatud eendid) on üksteisest täielikult isoleeritud. Esiteks suurendab eraldusplaat akuploki üldist konstruktsioonitugevust, muutes kogu aku struktuuri tugevamaks. Teiseks, kui aku ühes piirkonnas süttib, saab selle tõhusalt blokeerida, et vältida akude süttimist teistes piirkondades. Tihendi sisemuse saab täita kõrge sulamistemperatuuri ja madala soojusjuhtivusega materjalidega (nt klaaskiud) või veega.

Akumoodul (nagu on näidatud joonisel 6) on s-kujulise eraldaja siseküljega jagatud 7 alaks (m1-M7 alad joonisel 6). S-kujuline eraldusplaat tagab jahutuskanalid akumoodulitele ja on ühendatud akuploki soojusjuhtimissüsteemiga.

Võrreldes Roadsteri akuga, kuigi mudeli akukomplektil on ilmseid välimuse muutusi, jätkub sõltumatute vaheseinte konstruktsioon, et vältida termilise põgenemise levikut.

Erinevalt Roadsteri akust on üks aku autos tühi ja mudelmudeli akukomplekti üksikud akud on paigutatud vertikaalselt. Kuna üksikule akule avaldab kokkupõrke ajal survejõud, on aksiaaljõud rohkem altid soojuslikule pingele piki südamiku mähist kui radiaaljõud. Kuna sisemine lühis on kontrolli alt väljas, on teoreetiliselt sportauto akuplokk külgkokkupõrkes tõenäolisem kui muudes suundades. Stress ja termiline põgenemine on altid. Kui mudeli aku on pigistatud ja põrkub selle põhjaga kokku, on termiline väljajooksmine tõenäolisem.

kolmeastmeline akuhaldussüsteem

Erinevalt enamikust arenenumat akutehnoloogiat taotlevatest tootjatest valis Tesla kolmetasandilise akuhaldussüsteemiga suurema ruudukujulise aku asemel küpsema 18650 liitiumaku. Hierarhilise haldusdisaini abil saab korraga hallata tuhandeid akusid. Akuhaldussüsteemi raamistik on näidatud joonisel 7. Võtke näiteks Tesla oadsteri kolmetasandiline akuhaldussüsteem:

1) Seadistage mooduli tasemel akumonitor (BatteryMonitorboard, BMB), mis jälgib mooduli iga tellise üksiku aku pinget (kui väikseima haldusüksusena), iga tellise temperatuuri ja mooduli väljundpinget. kogu moodul.

2) Seadistage BatterySystemMonitor (BSM) aku tasemel, et jälgida aku tööolekut, sealhulgas voolu, pinget, temperatuuri, niiskust, asendit, suitsu jne.

3) Seadistage sõiduki tasemel VSM, et jälgida BSM-i.

Lisaks on USA patentides US20130179012, US20120105015 ja US20130049971A1 kirjeldatud tehnoloogiad, nagu ülevoolukaitse, ülepingekaitse ja isolatsioonitakistuse jälgimine.