Дүйнөдө таптакыр коопсуз батарейка жок, бир гана тобокелдиктер бар, алар толугу менен аныкталбаган жана алдын алына элек. Элге багытталган продукциянын коопсуздугун өнүктүрүү концепциясын толук пайдалануу. Алдын алуу чаралары жетишсиз болсо да, коопсуздук тобокелдиктерин көзөмөлдөөгө болот.

Мисал катары 2013-жылы Сиэтл шоссесинде болгон кырсыкты алалы. Батареянын ар бир модулунун ортосунда отко чыдамдуу түзүлүш менен обочолонгон салыштырмалуу көз карандысыз мейкиндик бар. Батареяны коргоочу капкактын түбүндөгү унаа катуу нерсе менен тешип кеткенде (сокку күчү 25 т жетет жана чириген астыңкы панелдин калыңдыгы болжол менен 6.35 мм, тешиктин диаметри 76.2 мм), батареянын модулу термикалык болуп саналат. көзөмөлсүз жана өрт. Ошол эле учурда, анын үч баскычтуу башкаруу системасы айдоочуга мүмкүн болушунча тезирээк унааны таштап кетүү үчүн эскертүү үчүн коопсуздук механизмин өз убагында иштете алат жана акырында айдоочуну жаракаттан коргойт. Тесланын электр унааларында колдонулган коопсуздук дизайнынын чоо-жайы так эмес. Ошондуктан, биз Тесланын электр унаасынын электр энергиясын сактоо тутумунун тиешелүү патенттерин, бар болгон техникалык маалыматтар менен бириктирип, текшерип, башкалар туура эмес деп үмүттөнүп, алдын ала түшүнүү иштерин жүргүздүк. Биз анын каталарынан сабак алып, жаңылыштыктардын кайталанышына жол бербейбиз деп ишенебиз. Ошол эле учурда, биз көчүрүүчүлөрдүн рухуна толук ойноп, сиңирүү жана инновацияга жетише алабыз.

TeslaRoadster батарейкасы

Бул спорттук унаа Тесланын 2008-жылы биринчи жолу массалык түрдө чыгарылган таза электрдик спорттук унаасы болуп саналат, анын дүйнөлүк чектелген өндүрүшү 2500 даана. Бул модель көтөргөн аккумулятордун пакети отургучтун артындагы багаж бөлүмүндө жайгашкан (1-сүрөттө көрсөтүлгөндөй). Батареянын бүт пакетинин салмагы болжол менен 450 кг, көлөмү болжол менен 300 л, жеткиликтүү энергиясы 53 кВт/саат жана жалпы чыңалуу 366 В.

TeslaRoadster сериясынын батарея топтому 11 модулдан турат (2-сүрөттө көрсөтүлгөндөй). Модулдун ичинде 69 өзүнчө клетка параллелдүү кошулуп, кирпичти (же “клетка кирпичти”) пайда кылат, андан кийин тогуз кирпич катар-катар туташтырылган. Жалпысынан 6831 жеке клеткадан турган модулдун батарея пакети. Модуль алмаштырыла турган бирдик болуп саналат. Батареялардын бири сынып калса, аны алмаштыруу керек.

Батарейканы камтыган модулду алмаштырууга болот; ошол эле учурда, көз карандысыз модулу модулга ылайык бир батареяны бөлүп алат. Азыркы учурда, анын бир клетка Япониянын Sanyo 18650 өндүрүү үчүн маанилүү тандоо болуп саналат.

Кытайдын Илимдер академиясынын академиги Чен Лицюань айткандай, электр унаасынын энергияны сактоо тутумунун бирдиктүү клетка сыйымдуулугун тандоо боюнча талаш-тартыш электрдик унаалардын өнүгүү жолу боюнча талкуу болуп саналат. Азыркы учурда, батарейканы башкаруу технологиясын чектөөлөр жана башка себептерден улам, менин өлкөнүн электр унаа энергия сактоо системалары негизинен ири кубаттуулугу призматикалык батареяларды колдонушат. Бирок, Tesla сыяктуу эле, кичинекей кубаттуулуктагы жалгыз батарейкалардан, анын ичинде Ханчжоу Технологиясынан чогултулган электр унаасынын энергия сактоо тутумдары аз. Харбин илим жана технология университетинин профессору Ли Гечен аккумулятор тармагындагы кээ бир эксперттер тарабынан таанылган “ички коопсуздук” деген жаңы терминди алдыга койду. Эки шарт аткарылат: бири эң аз кубаттуулуктагы аккумулятор, энергиянын чеги оор кесепеттерге алып келүүгө жетишсиз, эгерде ал жалгыз колдонгондо же сактоодо күйүп же жарылса; экинчиден, батарейканын модулунда, эң аз кубаттуулугу бар батарея күйүп же жарылса, башка клетка чынжырлары күйүп же жарылууга алып келбейт. Литий батарейкаларынын учурдагы коопсуздук деңгээлин эске алуу менен, Ханчжоу Технологиясы ошондой эле чакан кубаттуулуктагы цилиндрдик литий батарейкаларды колдонот жана батарея пакеттерин чогултуу үчүн модулдук параллелдүү жана сериялык ыкмаларды колдонот (CN101369649 караңыз). Батареяны туташтыруучу түзүлүш жана монтаждоо схемасы 3-сүрөттө көрсөтүлгөн.

Аккумулятордун баш жагында да чыга турган жер бар (8-сүрөттөгү Р5 аймагы, 4-сүрөттүн оң жагындагы чыгууга туура келет). Чогуу жана зарядсыздандыруу операциялары үчүн эки батарея модулун орнотуңуз. Батарея пакетинде жалпысынан 5,920 бир клетка бар.

Батарея топтомундагы 8 аймак (анын ичинде чыга турган жерлер) бири-биринен толугу менен обочолонгон. Биринчиден, изоляциялык пластина батарейканын пакетинин жалпы структуралык күчүн жогорулатып, бүт батарейканын пакетинин структурасын күчтүүрөөк кылат. Экинчиден, бир аймактагы батарея күйүп кеткенде, башка аймактардагы батареялардын күйүп кетишине жол бербөө үчүн эффективдүү бөгөт коюуга болот. Прокладканын ичин жогорку эрүү температурасы жана жылуулук өткөрүмдүүлүгү төмөн (мисалы, айнек буласы) же суу менен толтурса болот.

Батарея модулу (6-сүрөттө көрсөтүлгөндөй) s формасындагы сепаратордун ички тарабы менен 7 аймакка (1-сүрөттө m7-M6 аймактары) бөлүнгөн. S түрүндөгү изоляциялык пластинка батареянын модулдары үчүн муздатуу каналдарын камсыз кылат жана батарейка пакетинин жылуулук башкаруу системасына туташтырылган.

Roadster аккумуляторунун пакетине салыштырмалуу, моделдин аккумулятордук пакети сырткы көрүнүшүндө ачык өзгөрүүлөргө ээ болсо да, жылуулуктун жайылышын алдын алуу үчүн көз карандысыз бөлүктөрдүн структуралык дизайны уланууда.

Roadster аккумуляторунан айырмаланып, жалгыз батарейка унаада жалпак болот, ал эми Модель моделинин аккумулятордук пакетинин айрым батареялары вертикалдуу жайгаштырылган. Кагылышуу учурунда жалгыз батарейка кысуу күчүнө дуушар болгондуктан, октук күч радиалдык күчкө караганда өзөктүн орамында жылуулук стресске көбүрөөк дуушар болот. Ички кыска туташуу көзөмөлдөн чыгып кеткендиктен, теориялык жактан алганда, спорттук унаанын аккумулятору башка багыттарга караганда каптал кагылышууда болушу ыктымал. Стресс жана жылуулук качуу пайда болушу мүмкүн. Модельдин батарейка пакети кысылып, түбүндө кагылышканда, термикалык качуу көбүрөөк пайда болот.

үч баскычтуу батарея башкаруу системасы

Батареянын өнүккөн технологиясын көздөгөн көпчүлүк өндүрүүчүлөрдөн айырмаланып, Тесла үч деңгээлдүү батарейканы башкаруу системасы менен чоңураак чарчы батареянын ордуна жетилген 18650 литий батарейканы тандап алды. Иерархиялык башкаруу дизайны менен бир эле учурда миңдеген батарейкаларды башкарууга болот. Батареяны башкаруу системасынын негизи 7-сүрөттө көрсөтүлгөн. Мисал катары Tesla компаниясынын үч деңгээлдүү батареяны башкаруу системасын алалы:

1) Модуль деңгээлинде модулдагы ар бир кирпичтеги жалгыз аккумулятордун чыңалуусуна (эң кичинекей башкаруу бирдиги катары), ар бир кирпичтин температурасына жана чыгуучу чыңалууга мониторинг жүргүзүү үчүн батареянын мониторун (BatteryMonitorboard, BMB) орнотуңуз. бүт модулу.

2) Батарея топтомунун иштөө абалын, анын ичинде токтун, чыңалуунун, температуранын, нымдуулуктун, абалынын, түтүнүнүн ж.

3) Унаа деңгээлинде BSMди көзөмөлдөө үчүн VSM орнотуңуз.

Кошумчалай кетсек, ашыкча ток коргоо, ашыкча чыңалуудан коргоо жана изоляцияга туруктуулукту көзөмөлдөө сыяктуу технологиялар US20130179012, US20120105015 жана US20130049971A1 патенттеринде камтылган.