site logo

ສົນທະນາການເພີ່ມປະສິດທິພາບດ້ານວິຊາການຂອງ Tesla ລະບົບຫມໍ້ໄຟ lithium ພະລັງງານຂອງຍານພາຫະນະໄຟຟ້າບໍລິສຸດ

ບໍ່ມີແບດເຕີຣີທີ່ປອດໄພຢ່າງແທ້ຈິງໃນໂລກ, ມີພຽງແຕ່ຄວາມສ່ຽງທີ່ບໍ່ໄດ້ກໍານົດແລະປ້ອງກັນຢ່າງສົມບູນ. ໃຊ້ແນວຄວາມຄິດການພັດທະນາຄວາມປອດໄພຂອງຜະລິດຕະພັນທີ່ແນໃສ່ປະຊາຊົນຢ່າງເຕັມທີ່. ເຖິງແມ່ນວ່າມາດຕະການປ້ອງກັນບໍ່ພຽງພໍ, ຄວາມສ່ຽງດ້ານຄວາມປອດໄພສາມາດຄວບຄຸມໄດ້.

-19

ເອົາ​ອຸ​ປະ​ຕິ​ເຫດ​ຕົວ​ແບບ​ທີ່​ເກີດ​ຂຶ້ນ​ໃນ​ທາງ​ດ່ວນ Seattle ໃນ​ປີ 2013 ເປັນ​ຕົວ​ຢ່າງ​. ມີພື້ນທີ່ຂ້ອນຂ້າງເປັນເອກະລາດລະຫວ່າງແຕ່ລະໂມດູນຫມໍ້ໄຟໃນຊຸດຫມໍ້ໄຟ, ເຊິ່ງຖືກແຍກອອກໂດຍໂຄງສ້າງປ້ອງກັນໄຟ. ເມື່ອລົດຢູ່ດ້ານລຸ່ມຂອງຝາປິດປ້ອງກັນແບດເຕີຣີ້ຖືກເຈາະດ້ວຍວັດຖຸແຂງ (ແຮງກະທົບເຖິງ 25 t ແລະຄວາມຫນາຂອງກະດານລຸ່ມທີ່ແຕກຫັກແມ່ນປະມານ 6.35 ມມແລະເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂຸມແມ່ນ 76.2 ມມ), ໂມດູນຫມໍ້ໄຟແມ່ນຄວາມຮ້ອນ. ອອກຈາກການຄວບຄຸມແລະໄຟໄຫມ້. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ລະບົບການຈັດການສາມລະດັບຂອງມັນສາມາດເປີດໃຊ້ກົນໄກຄວາມປອດໄພໄດ້ທັນເວລາເພື່ອເຕືອນຜູ້ຂັບຂີ່ໃຫ້ອອກຈາກຍານພາຫະນະໄວເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ແລະໃນທີ່ສຸດກໍ່ປົກປ້ອງຜູ້ຂັບຂີ່ຈາກການບາດເຈັບ. ລາຍລະອຽດຂອງການອອກແບບຄວາມປອດໄພທີ່ໃຊ້ໃນລົດໄຟຟ້າ Tesla ແມ່ນບໍ່ຈະແຈ້ງ. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ກວດເບິ່ງສິດທິບັດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຂອງລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານໄຟຟ້າຂອງ Tesla, ປະສົມປະສານກັບຂໍ້ມູນດ້ານວິຊາການທີ່ມີຢູ່, ແລະດໍາເນີນການຄວາມເຂົ້າໃຈເບື້ອງຕົ້ນ, ຫວັງວ່າຄົນອື່ນຈະຜິດພາດ. ພວກເຮົາຫວັງວ່າພວກເຮົາສາມາດຮຽນຮູ້ຈາກຄວາມຜິດພາດຂອງມັນແລະປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມຜິດພາດຊໍ້າຄືນ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ພວກເຮົາສາມາດສະຫນອງການຫຼິ້ນຢ່າງເຕັມທີ່ກັບຈິດໃຈຂອງ copycats ແລະບັນລຸການດູດຊຶມແລະການປະດິດສ້າງ.

ຊຸດຫມໍ້ໄຟ TeslaRoadster

ລົດສະປອດນີ້ເປັນລົດສະປອດໄຟຟ້າອັນບໍລິສຸດແຫ່ງທຳອິດຂອງ Tesla ໃນປີ 2008, ໂດຍມີການຜະລິດຈຳກັດທົ່ວໂລກຢູ່ທີ່ 2500. ແບດເຕີລີ່ທີ່ນຳມາໂດຍລຸ້ນນີ້ແມ່ນຕັ້ງຢູ່ໃນຫ້ອງກະເປົ໋າຫຼັງບ່ອນນັ່ງ (ຕາມຮູບທີ່ 1). ແບັດເຕີລີທັງໝົດມີນໍ້າໜັກປະມານ 450 ກິໂລ, ປະລິມານປະມານ 300 ລິດ, ພະລັງງານ 53 ກິໂລວັດໂມງ, ແລະ ແຮງດັນທັງໝົດ 366 ໂວນ.

ຊຸດຫມໍ້ໄຟຊຸດ TeslaRoadster ປະກອບດ້ວຍ 11 ໂມດູນ (ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 2). ພາຍໃນໂມດູນ, 69 ຈຸລັງແຕ່ລະຄົນຖືກເຊື່ອມຕໍ່ຂະຫນານກັນເພື່ອສ້າງເປັນອິດ (ຫຼື ” bricks ຈຸລັງ”), ຕິດຕາມດ້ວຍ bricks ເກົ້າທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ເປັນຊຸດເພື່ອສ້າງໂມດູນຫມໍ້ໄຟທີ່ມີຈໍານວນທັງຫມົດ 6831 ຈຸລັງແຕ່ລະຄົນ. ໂມດູນແມ່ນຫນ່ວຍງານທີ່ສາມາດທົດແທນໄດ້. ຖ້າ​ຫາກ​ວ່າ​ຫນຶ່ງ​ໃນ​ຫມໍ້​ໄຟ​ແຕກ​, ມັນ​ຕ້ອງ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ທົດ​ແທນ​.

ໂມດູນທີ່ມີຫມໍ້ໄຟສາມາດປ່ຽນແທນໄດ້; ໃນເວລາດຽວກັນ, ໂມດູນເອກະລາດສາມາດແຍກແບັດດຽວຕາມໂມດູນ. ໃນປັດຈຸບັນ, ຈຸລັງດຽວຂອງມັນແມ່ນທາງເລືອກທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການຜະລິດ Sanyo 18650 ຂອງຍີ່ປຸ່ນ.

ໃນຄໍາເວົ້າຂອງນັກວິຊາການ Chen Liquan ຈາກສະຖາບັນວິທະຍາສາດຈີນ, ການໂຕ້ວາທີກ່ຽວກັບທາງເລືອກຂອງຄວາມອາດສາມາດຂອງຫ້ອງດຽວຂອງລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານຂອງຍານພາຫະນະໄຟຟ້າແມ່ນການໂຕ້ວາທີກ່ຽວກັບເສັ້ນທາງການພັດທະນາຂອງຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ. ໃນປັດຈຸບັນ, ເນື່ອງຈາກຂໍ້ຈໍາກັດຂອງເຕັກໂນໂລຊີການຄຸ້ມຄອງຫມໍ້ໄຟແລະປັດໃຈອື່ນໆ, ລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຍານພາຫະນະໄຟຟ້າຂອງປະເທດຂອງຂ້າພະເຈົ້າສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ຫມໍ້ໄຟ prismatic ຄວາມຈຸຂະຫນາດໃຫຍ່. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄ້າຍຄືກັນກັບ Tesla, ມີລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຂອງຍານພາຫະນະໄຟຟ້າຈໍານວນຫນ້ອຍທີ່ປະກອບຈາກຫມໍ້ໄຟຂະຫນາດນ້ອຍຄວາມຈຸດຽວ, ລວມທັງ Hangzhou Technology. ສາດສະດາຈານ Li Gechen ຈາກມະຫາວິທະຍາໄລວິທະຍາສາດແລະເຕັກໂນໂລຢີ Harbin ໄດ້ວາງຄໍາໃຫມ່ “ຄວາມປອດໄພພາຍໃນ”, ເຊິ່ງໄດ້ຮັບການຍອມຮັບຈາກຜູ້ຊ່ຽວຊານບາງຄົນໃນອຸດສາຫະກໍາຫມໍ້ໄຟ. ສອງເງື່ອນໄຂແມ່ນບັນລຸໄດ້: ຫນຶ່ງແມ່ນຫມໍ້ໄຟຄວາມອາດສາມາດຕ່ໍາສຸດ, ຂີດຈໍາກັດພະລັງງານບໍ່ພຽງພໍທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຜົນສະທ້ອນທີ່ຮ້າຍແຮງ, ຖ້າມັນເຜົາໄຫມ້ຫຼືລະເບີດໃນເວລາທີ່ໃຊ້ຢ່າງດຽວຫຼືໃນການເກັບຮັກສາ; ອັນທີສອງ, ໃນໂມດູນແບດເຕີຣີ, ຖ້າແບດເຕີຣີທີ່ມີຄວາມຈຸຕ່ໍາສຸດເກີດໄຟໄຫມ້ຫຼືລະເບີດ, ຈະບໍ່ເຮັດໃຫ້ຕ່ອງໂສ້ຈຸລັງອື່ນໆເຜົາໄຫມ້ຫຼືລະເບີດ. ໂດຍຄໍານຶງເຖິງລະດັບຄວາມປອດໄພໃນປະຈຸບັນຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium, Hangzhou Technology ຍັງໃຊ້ຫມໍ້ໄຟ lithium cylindrical ຂະຫນາດຂະຫນາດນ້ອຍ, ແລະນໍາໃຊ້ວິທີການ modular ຂະຫນານແລະຊຸດເພື່ອປະກອບຊຸດຫມໍ້ໄຟ (ກະລຸນາເບິ່ງ CN101369649). ອຸປະກອນເຊື່ອມຕໍ່ແບດເຕີຣີ້ແລະແຜນວາດປະກອບແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 3.

ນອກຈາກນີ້ຍັງມີ protrusion ກ່ຽວກັບຫົວຂອງຊຸດຫມໍ້ໄຟ (ພື້ນທີ່ P8 ໃນຮູບທີ 5, ທີ່ສອດຄ້ອງກັນກັບ protrusion ຢູ່ເບື້ອງຂວາຂອງຮູບທີ 4). ຕິດຕັ້ງສອງໂມດູນຫມໍ້ໄຟສໍາລັບການ stacking ແລະ discharge ການດໍາເນີນງານ. ຊຸດຫມໍ້ໄຟມີຈໍານວນທັງຫມົດ 5,920 ຈຸລັງດຽວ.

8 ພື້ນທີ່ (ຮວມທັງດ້ານນອກ) ໃນແບັດເຕີລີແມ່ນແຍກອອກຈາກກັນຢ່າງສິ້ນເຊີງ. ຫນ້າທໍາອິດຂອງການທັງຫມົດ, ແຜ່ນແຍກເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມແຂງໂຄງສ້າງໂດຍລວມຂອງຊຸດຫມໍ້ໄຟ, ເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງຊຸດຫມໍ້ໄຟທັງຫມົດເຂັ້ມແຂງ. ອັນທີສອງ, ເມື່ອແບດເຕີລີ່ຢູ່ໃນພື້ນທີ່ຫນຶ່ງເກີດໄຟໄຫມ້, ມັນສາມາດຖືກສະກັດຢ່າງມີປະສິດທິພາບເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ແບດເຕີຣີໃນເຂດອື່ນເກີດໄຟໄຫມ້. ພາຍໃນຂອງ gasket ສາມາດເຕັມໄປດ້ວຍວັດສະດຸທີ່ມີຈຸດລະລາຍສູງແລະການນໍາຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາ (ເຊັ່ນ: ເສັ້ນໄຍແກ້ວ) ຫຼືນ້ໍາ.

ໂມດູນຫມໍ້ໄຟ (ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 6) ແບ່ງອອກເປັນ 7 ພື້ນທີ່ (m1-M7 ເຂດໃນຮູບ 6) ໂດຍພາຍໃນຂອງຕົວແຍກຮູບ s. ແຜ່ນແຍກຮູບຊົງ s ໃຫ້ຊ່ອງລະບາຍຄວາມເຢັນສໍາລັບໂມດູນຫມໍ້ໄຟ ແລະເຊື່ອມຕໍ່ກັບລະບົບການຈັດການຄວາມຮ້ອນຂອງຊຸດຫມໍ້ໄຟ.

ເມື່ອປຽບທຽບກັບຊຸດຫມໍ້ໄຟ Roadster, ເຖິງແມ່ນວ່າຊຸດແບດເຕີລີ່ແບບຈໍາລອງຈະມີການປ່ຽນແປງຢ່າງເຫັນໄດ້ຊັດ, ການອອກແບບໂຄງສ້າງຂອງການແບ່ງປັນເອກະລາດເພື່ອປ້ອງກັນການແຜ່ກະຈາຍຂອງຄວາມຮ້ອນຍັງຈະສືບຕໍ່.

ແຕກຕ່າງຈາກຊຸດຫມໍ້ໄຟ Roadster, ແບດເຕີລີ່ດຽວນອນຢູ່ໃນລົດ, ແລະແບດເຕີລີ່ສ່ວນບຸກຄົນຂອງຊຸດຫມໍ້ໄຟ Model Model ແມ່ນຈັດລຽງຕາມແນວຕັ້ງ. ເນື່ອງຈາກແບດເຕີລີ່ດຽວຈະຖືກບີບອັດໃນລະຫວ່າງການປະທະກັນ, ຜົນບັງຄັບໃຊ້ຕາມແກນແມ່ນມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ຄວາມກົດດັນດ້ານຄວາມຮ້ອນຕາມສາຍແກນຫຼາຍກ່ວາຜົນບັງຄັບໃຊ້ radial. ເນື່ອງຈາກວ່າວົງຈອນສັ້ນພາຍໃນແມ່ນອອກຈາກການຄວບຄຸມ, ໃນທາງທິດສະດີ, ຊຸດຫມໍ້ໄຟລົດກິລາມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຢູ່ໃນ collision ຂ້າງຫຼາຍກ່ວາໃນທິດທາງອື່ນໆ. ຄວາມກົດດັນ ແລະຄວາມຮ້ອນທີ່ຫຼົບຫຼີກແມ່ນມີຄວາມສ່ຽງທີ່ຈະເກີດຂຶ້ນ. ເມື່ອແບັດເຕີລີຂອງຕົວແບບຖືກບີບລົງ ແລະ ຕຳກັນຢູ່ທາງລຸ່ມ, ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະເກີດຂຶ້ນ.

ລະບົບການຈັດການຫມໍ້ໄຟສາມລະດັບ

ບໍ່ເຫມືອນກັບຜູ້ຜະລິດສ່ວນໃຫຍ່ທີ່ຕິດຕາມເຕັກໂນໂລຢີຫມໍ້ໄຟທີ່ກ້າວຫນ້າ, Tesla ເລືອກແບດເຕີລີ່ 18650 lithium ທີ່ໃຫຍ່ກວ່າແທນທີ່ຈະເປັນແບດເຕີຣີ້ສີ່ຫລ່ຽມຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ມີລະບົບການຄຸ້ມຄອງແບດເຕີຣີສາມລະດັບ. ດ້ວຍການອອກແບບການຈັດການຕາມລຳດັບ, ແບດເຕີຣີຫຼາຍພັນໜ່ວຍສາມາດຈັດການໄດ້ໃນເວລາດຽວກັນ. ຂອບຂອງລະບົບການຈັດການແບດເຕີຣີແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 7. ເອົາລະບົບການຈັດການແບດເຕີລີ່ສາມລະດັບ oadster ຂອງ Tesla ເປັນຕົວຢ່າງ:

1) ໃນລະດັບໂມດູນ, ຕິດຕັ້ງຈໍສະແດງຜົນຫມໍ້ໄຟ (BatteryMonitorboard, BMB) ເພື່ອຕິດຕາມກວດກາແຮງດັນຂອງຫມໍ້ໄຟດຽວໃນແຕ່ລະ brick ໃນໂມດູນ (ເປັນຫນ່ວຍງານບໍລິຫານຂະຫນາດນ້ອຍສຸດ), ອຸນຫະພູມຂອງແຕ່ລະ bricks, ແລະແຮງດັນຜົນຜະລິດຂອງ. ໂມດູນທັງຫມົດ.

2) ຕັ້ງຄ່າ BatterySystemMonitor (BSM) ໃນລະດັບຊຸດແບດເຕີຣີເພື່ອຕິດຕາມສະຖານະການເຮັດວຽກຂອງຊຸດຫມໍ້ໄຟ, ລວມທັງປະຈຸບັນ, ແຮງດັນ, ອຸນຫະພູມ, ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ, ຕໍາແຫນ່ງ, ຄວັນໄຟ, ແລະອື່ນໆ.

3) ໃນລະດັບຍານພາຫະນະ, ສ້າງຕັ້ງ VSM ເພື່ອຕິດຕາມກວດກາ BSM.

ນອກຈາກນັ້ນ, ເຕັກໂນໂລຢີເຊັ່ນ: ການປ້ອງກັນ overcurrent, ການປ້ອງກັນ overvoltage, ແລະການກວດສອບການຕໍ່ຕ້ານ insulation ແມ່ນ embodied ໃນສິດທິບັດຂອງສະຫະລັດ US20130179012, US20120105015, ແລະ US20130049971A1, ຕາມລໍາດັບ.