Ora ana baterei sing pancen aman ing jagad iki, mung ana risiko sing ora dingerteni lan dicegah. Gunakake konsep pangembangan safety produk sing berorientasi wong. Sanajan langkah-langkah pencegahan ora cukup, risiko safety bisa dikontrol.

Coba kacilakan model sing kedadeyan ing dalan Seattle ing taun 2013 minangka conto. Ana papan sing relatif mandiri ing antarane saben modul baterei ing paket baterei, sing diisolasi dening struktur tahan api. Nalika mobil ing ngisor tutup proteksi baterei wis pierced dening obyek hard (gaya impact tekan 25 t lan kekandelan saka panel ngisor decomposed bab 6.35 mm lan diameteripun bolongan punika 76.2 mm), modul baterei punika thermally. metu saka kontrol lan geni. Ing wektu sing padha, sistem manajemen telung tingkat bisa Aktifake mekanisme safety ing wektu kanggo ngelekake driver kanggo ninggalake kendaraan sanalika bisa, lan wekasanipun nglindhungi driver saka bundhas. Rincian desain safety sing digunakake ing kendaraan listrik Tesla ora jelas. Mula, kita wis mriksa paten sing gegandhengan karo sistem panyimpenan energi listrik kendaraan listrik Tesla, digabungake karo informasi teknis sing ana, lan nindakake pangerten awal, ngarep-arep manawa wong liya salah. Muga-muga kita bisa sinau saka kesalahane lan nyegah pengulangan kesalahan. Ing wektu sing padha, kita bisa menehi play full kanggo semangat copycats lan entuk panyerepan lan inovasi.

Paket baterei TeslaRoadster

Mobil olahraga iki minangka mobil sport listrik murni pertama sing diprodhuksi massal ing taun 2008, kanthi produksi winates global 2500. Paket baterei sing digawa model iki dumunung ing kompartemen bagasi ing mburi kursi (kaya sing ditampilake ing Gambar 1). Paket baterei kabeh bobote udakara 450kg, volume udakara 300L, energi kasedhiya 53kWh, lan voltase total 366V.

Paket baterei seri TeslaRoadster kasusun saka 11 modul (minangka ditampilake ing Gambar 2). Ing modul, 69 sel individu disambungake ing podo karo kanggo mbentuk bata (utawa “bata sel”), ngiring dening sangang bata disambungake ing seri kanggo mbentuk paket baterei modul A karo total 6831 sel individu. Modul kasebut minangka unit sing bisa diganti. Yen salah siji saka baterei rusak, iku kudu diganti.

Modul sing ngemot baterei bisa diganti; ing wektu sing padha, modul independen bisa misahake baterei siji miturut modul. Saiki, sel tunggal minangka pilihan penting kanggo produksi Sanyo 18650 Jepang.

Ing tembung saka Academician Chen Liquan saka Chinese Academy of Sciences, debat babagan pilihan kapasitas sel tunggal sistem panyimpenan energi kendaraan listrik minangka debat babagan jalur pangembangan kendaraan listrik. Saiki, amarga watesan teknologi manajemen baterei lan faktor liyane, sistem panyimpenan energi kendaraan listrik ing negaraku biasane nggunakake baterei prismatik kanthi kapasitas gedhe. Nanging, padha karo Tesla, ana sawetara sistem panyimpenan energi kendaraan listrik sing dirakit saka baterei tunggal kapasitas cilik, kalebu Teknologi Hangzhou. Profesor Li Gechen saka Universitas Ilmu lan Teknologi Harbin ngetokake istilah anyar “keamanan intrinsik”, sing wis diakoni dening sawetara ahli ing industri baterei. Rong kondisi sing ketemu: siji baterei kapasitas paling, watesan energi ora cukup kanggo nimbulaké jalaran serius, yen Burns utawa njeblug nalika digunakake piyambak utawa ing panyimpenan; kapindho, ing modul baterei, yen baterei karo kapasitas paling Burns utawa njeblug, Ora bakal nimbulaké rentengan sel liyane kanggo diobong utawa njeblug. Nganggep tingkat safety baterei lithium saiki, Teknologi Hangzhou uga nggunakake baterei lithium silinder kapasitas cilik, lan nggunakake metode paralel lan seri modular kanggo ngumpulake paket baterei (waca CN101369649). Piranti sambungan baterei lan diagram perakitan ditampilake ing Gambar 3.

Ana uga protrusion ing endhas baterei (area P8 ing FIG. 5, cocog karo protrusion ing sisih tengen FIG. 4). Instal rong modul baterei kanggo operasi tumpukan lan discharging. Paket baterei duwe total 5,920 sel tunggal.

8 wilayah (kalebu protrusions) ing paket baterei wis terisolasi saka saben liyane. Kaping pisanan, piring isolasi nambah kekuatan struktural sakabèhé saka paket baterei, nggawe kabeh struktur paket baterei luwih kuwat. Kapindho, nalika baterei ing salah sawijining wilayah kobong, bisa diblokir kanthi efektif kanggo nyegah baterei ing wilayah liyane ora kobong. Ing njero gasket bisa diisi bahan kanthi titik leleh sing dhuwur lan konduktivitas termal sing kurang (kayata serat kaca) utawa banyu.

Modul baterei (minangka ditampilake ing Figure 6) dipérang dadi 7 wilayah (m1-M7 wilayah ing Figure 6) dening nang saka separator s-shaped. Piring isolasi s-shaped menehi saluran cooling kanggo modul baterei lan disambungake menyang sistem manajemen termal saka Pack baterei.

Dibandhingake karo Pack baterei Roadster, sanajan Pack baterei model wis owah-owahan ketok ing katon, desain struktural sekat sawijining kanggo nyegah panyebaran termal runaway terus.

Beda karo baterei Roadster, baterei siji dumunung ing mobil, lan baterei individu saka paket baterei Model Model disusun kanthi vertikal. Wiwit baterei siji wis ngalami squeezing pasukan sak tabrakan, gaya aksial luwih rentan kanggo kaku termal bebarengan inti nduwurke tumpukan saka gaya radial. Amarga sirkuit cendhak internal ora bisa dikontrol, miturut teori, baterei mobil olahraga luwih cenderung tabrakan sisih tinimbang arah liyane. Kaku lan pelarian termal rawan kedadeyan. Nalika baterei model squeezed lan tabrakan ing ngisor, runaway termal luwih kamungkinan kanggo kelakon.

sistem manajemen baterei telung tingkat

Ora kaya umume manufaktur sing ngupayakake teknologi baterei sing luwih maju, Tesla milih baterei lithium 18650 sing luwih diwasa tinimbang baterei persegi sing luwih gedhe kanthi sistem manajemen baterei telung tingkat. Kanthi desain manajemen hirarkis, ewonan baterei bisa dikelola bebarengan. Kerangka sistem manajemen baterei ditampilake ing Gambar 7. Coba conto sistem manajemen baterei telung tingkat oadster Tesla:

1) Ing tingkat modul, nyiyapake monitor baterei (BatteryMonitorboard, BMB) kanggo ngawasi voltase baterei siji ing saben bata ing modul (minangka unit manajemen paling cilik), suhu saben bata, lan voltase output saka kabeh modul.

2) Nyiyapake BatterySystemMonitor (BSM) ing level baterei kanggo ngawasi status operasi baterei, kalebu arus, voltase, suhu, kelembapan, posisi, asap, lsp.

3) Ing tingkat kendaraan, nyiyapake VSM kanggo ngawasi BSM.

Kajaba iku, teknologi kayata proteksi arus luwih, proteksi voltase, lan pemantauan resistensi insulasi diwujudake ing paten AS US20130179012, US20120105015, lan US20130049971A1.