ലോകത്ത് തികച്ചും സുരക്ഷിതമായ ബാറ്ററികളൊന്നുമില്ല, പൂർണ്ണമായി തിരിച്ചറിയുകയും തടയുകയും ചെയ്യാത്ത അപകടസാധ്യതകൾ മാത്രമേയുള്ളൂ. ആളുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഉൽപ്പന്ന സുരക്ഷാ വികസന ആശയം പൂർണ്ണമായി ഉപയോഗിക്കുക. പ്രതിരോധ നടപടികൾ അപര്യാപ്തമാണെങ്കിലും, സുരക്ഷാ അപകടങ്ങൾ നിയന്ത്രിക്കാനാകും.

2013-ൽ സിയാറ്റിൽ ഹൈവേയിൽ സംഭവിച്ച മാതൃകാ അപകടം തന്നെ ഉദാഹരണമായി എടുക്കുക. ബാറ്ററി പാക്കിലെ ഓരോ ബാറ്ററി മൊഡ്യൂളിനും ഇടയിൽ താരതമ്യേന സ്വതന്ത്രമായ ഇടമുണ്ട്, അത് ഒരു ഫയർപ്രൂഫ് ഘടനയാൽ വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ബാറ്ററി സംരക്ഷണ കവറിന്റെ താഴെയുള്ള കാർ ഒരു ഹാർഡ് ഒബ്‌ജക്‌റ്റ് തുളച്ചുകയറുമ്പോൾ (ഇംപാക്റ്റ് ഫോഴ്‌സ് 25 ടണ്ണിലെത്തും, വിഘടിപ്പിച്ച താഴത്തെ പാനലിന്റെ കനം ഏകദേശം 6.35 മില്ലീമീറ്ററും ദ്വാരത്തിന്റെ വ്യാസം 76.2 മില്ലീമീറ്ററുമാണ്), ബാറ്ററി മൊഡ്യൂൾ താപനിലയിലാണ്. നിയന്ത്രണാതീതവും തീപിടുത്തവും. അതേ സമയം, അതിന്റെ ത്രീ-ലെവൽ മാനേജ്‌മെന്റ് സിസ്റ്റത്തിന് സുരക്ഷാ സംവിധാനം കൃത്യസമയത്ത് സജീവമാക്കാനും ഡ്രൈവർക്ക് എത്രയും വേഗം വാഹനം വിടാനും മുന്നറിയിപ്പ് നൽകാനും ആത്യന്തികമായി ഡ്രൈവറെ പരിക്കിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കാനും കഴിയും. ടെസ്‌ലയുടെ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന സുരക്ഷാ ഡിസൈനിന്റെ വിശദാംശങ്ങൾ വ്യക്തമല്ല. അതിനാൽ, ടെസ്‌ലയുടെ ഇലക്ട്രിക് വെഹിക്കിൾ ഇലക്ട്രിക് എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ അനുബന്ധ പേറ്റന്റുകൾ ഞങ്ങൾ പരിശോധിച്ചു, നിലവിലുള്ള സാങ്കേതിക വിവരങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിച്ച്, മറ്റുള്ളവർ തെറ്റാണെന്ന് പ്രതീക്ഷിച്ച് ഒരു പ്രാഥമിക ധാരണയും നടത്തി. അതിന്റെ തെറ്റുകളിൽ നിന്ന് പാഠം ഉൾക്കൊള്ളാനും തെറ്റുകൾ ആവർത്തിക്കുന്നത് തടയാനും കഴിയുമെന്ന് ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. അതേസമയം, കോപ്പിയടികളുടെ ആത്മാവിന് പൂർണ്ണമായ കളി നൽകാനും നമുക്ക് ആഗിരണം ചെയ്യാനും നവീകരണവും നേടാനും കഴിയും.

ടെസ്ല റോഡ്സ്റ്റർ ബാറ്ററി പാക്ക്

ഈ സ്‌പോർട്‌സ് കാർ 2008-ൽ ടെസ്‌ലയുടെ ആദ്യത്തെ വൻതോതിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിച്ച ശുദ്ധമായ ഇലക്‌ട്രിക് സ്‌പോർട്‌സ് കാറാണ്, ആഗോള പരിമിതമായ ഉൽപ്പാദനം 2500 ആണ്. ഈ മോഡൽ വഹിക്കുന്ന ബാറ്ററി പാക്ക് സീറ്റിന് പിന്നിലെ ലഗേജ് കമ്പാർട്ട്‌മെന്റിലാണ് (ചിത്രം 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെ). മുഴുവൻ ബാറ്ററി പാക്കിനും ഏകദേശം 450kg ഭാരമുണ്ട്, ഏകദേശം 300L വോളിയമുണ്ട്, ലഭ്യമായ ഊർജ്ജം 53kWh, മൊത്തം വോൾട്ടേജ് 366V.

TeslaRoadster സീരീസ് ബാറ്ററി പാക്കിൽ 11 മൊഡ്യൂളുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു (ചിത്രം 2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെ). മൊഡ്യൂളിനുള്ളിൽ, 69 വ്യക്തിഗത സെല്ലുകൾ സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിച്ച് ഒരു ഇഷ്ടിക (അല്ലെങ്കിൽ “സെൽ ബ്രിക്ക്”) ഉണ്ടാക്കുന്നു, തുടർന്ന് ഒമ്പത് ഇഷ്ടികകൾ ശ്രേണിയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ച് മൊഡ്യൂൾ എ ബാറ്ററി പായ്ക്ക് ഉണ്ടാക്കുന്നു. മൊഡ്യൂൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാവുന്ന ഒരു യൂണിറ്റാണ്. ബാറ്ററികളിലൊന്ന് തകർന്നാൽ, അത് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

ബാറ്ററി അടങ്ങുന്ന മൊഡ്യൂൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാം; അതേ സമയം, സ്വതന്ത്ര മൊഡ്യൂളിന് മൊഡ്യൂൾ അനുസരിച്ച് സിംഗിൾ ബാറ്ററി വേർതിരിക്കാൻ കഴിയും. നിലവിൽ, ജപ്പാനിലെ സാനിയോ 18650 ഉൽപ്പാദനത്തിന് അതിന്റെ സിംഗിൾ സെൽ ഒരു പ്രധാന തിരഞ്ഞെടുപ്പാണ്.

ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസിലെ അക്കാദമിഷ്യൻ ചെൻ ലിക്വാന്റെ വാക്കുകളിൽ, ഇലക്ട്രിക് വാഹന ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​സംവിധാനത്തിന്റെ സിംഗിൾ സെൽ ശേഷി തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള ചർച്ച ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ വികസന പാതയെക്കുറിച്ചുള്ള ചർച്ചയാണ്. നിലവിൽ, ബാറ്ററി മാനേജ്‌മെന്റ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും മറ്റ് ഘടകങ്ങളുടെയും പരിമിതികൾ കാരണം, എന്റെ രാജ്യത്തെ ഇലക്ട്രിക് വാഹന ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​സംവിധാനങ്ങൾ വലിയ ശേഷിയുള്ള പ്രിസ്മാറ്റിക് ബാറ്ററികളാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. എന്നിരുന്നാലും, ടെസ്‌ലയ്ക്ക് സമാനമായി, ഹാങ്‌സോ ടെക്‌നോളജി ഉൾപ്പെടെയുള്ള ചെറിയ ശേഷിയുള്ള ഒറ്റ ബാറ്ററികളിൽ നിന്ന് കൂട്ടിച്ചേർത്ത ഇലക്ട്രിക് വാഹന ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​സംവിധാനങ്ങൾ കുറവാണ്. ഹാർബിൻ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി ഓഫ് സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്‌നോളജിയിലെ പ്രൊഫസർ ലി ഗെചെൻ “ആന്തരിക സുരക്ഷ” എന്ന പുതിയ പദം മുന്നോട്ട് വച്ചു, ഇത് ബാറ്ററി വ്യവസായത്തിലെ ചില വിദഗ്ധർ അംഗീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. രണ്ട് വ്യവസ്ഥകൾ പാലിക്കുന്നു: ഒന്ന് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ശേഷിയുള്ള ബാറ്ററിയാണ്, ഒറ്റയ്ക്കോ സംഭരണത്തിലോ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ കത്തുകയോ പൊട്ടിത്തെറിക്കുകയോ ചെയ്താൽ, ഗുരുതരമായ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാൻ ഊർജ്ജ പരിധി പര്യാപ്തമല്ല; രണ്ടാമതായി, ബാറ്ററി മൊഡ്യൂളിൽ, ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ശേഷിയുള്ള ബാറ്ററി കത്തുകയോ പൊട്ടിത്തെറിക്കുകയോ ചെയ്താൽ, മറ്റ് സെൽ ശൃംഖലകൾ കത്താനോ പൊട്ടിത്തെറിക്കാനോ കാരണമാകില്ല. ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ നിലവിലെ സുരക്ഷാ നിലവാരം കണക്കിലെടുത്ത്, ഹാങ്‌സൗ ടെക്‌നോളജി ചെറിയ ശേഷിയുള്ള സിലിണ്ടർ ലിഥിയം ബാറ്ററികളും ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ബാറ്ററി പായ്ക്കുകൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നതിന് മോഡുലാർ പാരലൽ, സീരീസ് രീതികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു (ദയവായി CN101369649 കാണുക). ബാറ്ററി കണക്ഷൻ ഉപകരണവും അസംബ്ലി ഡയഗ്രാമും ചിത്രം 3 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

ബാറ്ററി പാക്കിന്റെ തലയിൽ ഒരു പ്രോട്രഷൻ ഉണ്ട് (ചിത്രം 8 ലെ ഏരിയ P5, FIG ന്റെ വലതുവശത്തുള്ള പ്രോട്രഷനുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. 4). സ്റ്റാക്കിംഗ്, ഡിസ്ചാർജ് പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കായി രണ്ട് ബാറ്ററി മൊഡ്യൂളുകൾ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യുക. ബാറ്ററി പാക്കിൽ ആകെ 5,920 സിംഗിൾ സെല്ലുകളുണ്ട്.

ബാറ്ററി പാക്കിലെ 8 ഏരിയകൾ (പ്രോട്രഷനുകൾ ഉൾപ്പെടെ) പരസ്പരം പൂർണ്ണമായും വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒന്നാമതായി, ഐസൊലേഷൻ പ്ലേറ്റ് ബാറ്ററി പാക്കിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള ഘടനാപരമായ ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് മുഴുവൻ ബാറ്ററി പായ്ക്ക് ഘടനയും ശക്തമാക്കുന്നു. രണ്ടാമതായി, ഒരു പ്രദേശത്തെ ബാറ്ററിക്ക് തീപിടിക്കുമ്പോൾ, മറ്റ് പ്രദേശങ്ങളിലെ ബാറ്ററികൾക്ക് തീപിടിക്കുന്നത് തടയാൻ ഫലപ്രദമായി തടയാനാകും. ഗാസ്കറ്റിന്റെ ഉള്ളിൽ ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്കവും കുറഞ്ഞ താപ ചാലകതയും (ഗ്ലാസ് ഫൈബർ പോലുള്ളവ) അല്ലെങ്കിൽ വെള്ളം ഉള്ള വസ്തുക്കൾ കൊണ്ട് നിറയ്ക്കാം.

ബാറ്ററി മൊഡ്യൂൾ (ചിത്രം 6 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെ) s-ആകൃതിയിലുള്ള സെപ്പറേറ്ററിന്റെ ഉള്ളിൽ 7 ഏരിയകളായി (ചിത്രം 1 ലെ m7-M6 ഏരിയകൾ) തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. s-ആകൃതിയിലുള്ള ഐസൊലേഷൻ പ്ലേറ്റ് ബാറ്ററി മൊഡ്യൂളുകൾക്ക് തണുപ്പിക്കൽ ചാനലുകൾ നൽകുന്നു, കൂടാതെ ബാറ്ററി പാക്കിന്റെ തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

റോഡ്‌സ്റ്റർ ബാറ്ററി പായ്ക്കുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, മോഡൽ ബാറ്ററി പാക്കിന് കാഴ്ചയിൽ വ്യക്തമായ മാറ്റങ്ങളുണ്ടെങ്കിലും, തെർമൽ റൺവേയുടെ വ്യാപനം തടയുന്നതിനുള്ള സ്വതന്ത്ര പാർട്ടീഷനുകളുടെ ഘടനാപരമായ രൂപകൽപ്പന തുടരുന്നു.

റോഡ്‌സ്റ്റർ ബാറ്ററി പാക്കിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, സിംഗിൾ ബാറ്ററി കാറിൽ പരന്നതാണ്, കൂടാതെ മോഡൽ മോഡൽ ബാറ്ററി പാക്കിന്റെ വ്യക്തിഗത ബാറ്ററികൾ ലംബമായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോൾ സിംഗിൾ ബാറ്ററി ഞെരുക്കുന്ന ബലത്തിന് വിധേയമാകുന്നതിനാൽ, റേഡിയൽ ഫോഴ്സിനേക്കാൾ അച്ചുതണ്ടിന്റെ ശക്തി കോർ വിൻഡിംഗിൽ താപ സമ്മർദ്ദത്തിന് കൂടുതൽ സാധ്യതയുണ്ട്. ആന്തരിക ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് നിയന്ത്രണാതീതമായതിനാൽ, സൈദ്ധാന്തികമായി, സ്പോർട്സ് കാർ ബാറ്ററി പായ്ക്ക് മറ്റ് ദിശകളേക്കാൾ ഒരു സൈഡ് കൂട്ടിയിടിയിലായിരിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. സമ്മർദ്ദവും തെർമൽ റൺവേയും ഉണ്ടാകാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. മോഡൽ ബാറ്ററി പാക്ക് ഞെക്കി അടിയിൽ കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോൾ, തെർമൽ റൺവേ ഉണ്ടാകാനുള്ള സാധ്യത കൂടുതലാണ്.

ത്രിതല ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം

കൂടുതൽ നൂതനമായ ബാറ്ററി സാങ്കേതികവിദ്യ പിന്തുടരുന്ന മിക്ക നിർമ്മാതാക്കളിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തമായി, ടെസ്‌ല അതിന്റെ ത്രീ-ലെവൽ ബാറ്ററി മാനേജ്‌മെന്റ് സിസ്റ്റമുള്ള ഒരു വലിയ ചതുര ബാറ്ററിക്ക് പകരം കൂടുതൽ പക്വതയുള്ള 18650 ലിഥിയം ബാറ്ററി തിരഞ്ഞെടുത്തു. ശ്രേണിപരമായ മാനേജ്മെന്റ് ഡിസൈൻ ഉപയോഗിച്ച്, ആയിരക്കണക്കിന് ബാറ്ററികൾ ഒരേ സമയം കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയും. ബാറ്ററി മാനേജ്‌മെന്റ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ചട്ടക്കൂട് ചിത്രം 7-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ടെസ്‌ലയുടെ ഓഡ്‌സ്റ്റർ ത്രീ-ലെവൽ ബാറ്ററി മാനേജ്‌മെന്റ് സിസ്റ്റം ഉദാഹരണമായി എടുക്കുക:

1) മൊഡ്യൂളിലെ ഓരോ ഇഷ്ടികയിലെയും സിംഗിൾ ബാറ്ററിയുടെ വോൾട്ടേജ് (ഏറ്റവും ചെറിയ മാനേജ്മെന്റ് യൂണിറ്റ് എന്ന നിലയിൽ), ഓരോ ഇഷ്ടികയുടെയും താപനില, ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് എന്നിവ നിരീക്ഷിക്കാൻ ഒരു ബാറ്ററി മോണിറ്റർ (BatteryMonitorboard, BMB) സജ്ജമാക്കുക. മുഴുവൻ മൊഡ്യൂളും.

2) നിലവിലെ, വോൾട്ടേജ്, താപനില, ഈർപ്പം, സ്ഥാനം, പുക മുതലായവ ഉൾപ്പെടെ ബാറ്ററി പാക്കിന്റെ പ്രവർത്തന നില നിരീക്ഷിക്കാൻ ബാറ്ററി പായ്ക്ക് തലത്തിൽ BatterySystemMonitor (BSM) സജ്ജീകരിക്കുക.

3) വാഹന തലത്തിൽ, BSM നിരീക്ഷിക്കാൻ ഒരു VSM സജ്ജീകരിക്കുക.

കൂടാതെ, ഓവർകറന്റ് പ്രൊട്ടക്ഷൻ, ഓവർ വോൾട്ടേജ് പ്രൊട്ടക്ഷൻ, ഇൻസുലേഷൻ റെസിസ്റ്റൻസ് മോണിറ്ററിംഗ് തുടങ്ങിയ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ യഥാക്രമം US20130179012, US20120105015, US20130049971A1 എന്നീ പേറ്റന്റുകളിൽ ഉൾക്കൊള്ളിച്ചിട്ടുണ്ട്.