Дэлхий дээр туйлын аюулгүй батерей гэж байдаггүй, зөвхөн бүрэн тогтоогдоогүй, урьдчилан сэргийлж чадаагүй эрсдэл л байдаг. Хүнд чиглэсэн бүтээгдэхүүний аюулгүй байдлын хөгжлийн үзэл баримтлалыг бүрэн ашигла. Урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ хангалтгүй байгаа ч аюулгүй байдлын эрсдэлийг хянах боломжтой.

2013 онд Сиэтлийн хурдны зам дээр гарсан ослыг жишээ болгон авч үзье. Зайны багц дахь зайны модуль бүрийн хооронд харьцангуй бие даасан зай байдаг бөгөөд энэ нь галд тэсвэртэй бүтцээр тусгаарлагдсан байдаг. Батерейны хамгаалалтын тагны ёроолд байрлах машиныг хатуу зүйлээр цоолох үед (цохилт нь 25 тонн хүрч, задарсан доод хавтангийн зузаан нь ойролцоогоор 6.35 мм, нүхний диаметр нь 76.2 мм) батерейны модуль нь дулааны шинж чанартай байдаг. хяналтаас гарч, гал гарч байна. Үүний зэрэгцээ түүний гурван түвшний удирдлагын систем нь жолоочийг тээврийн хэрэгслээ аль болох хурдан орхихыг сэрэмжлүүлэхийн тулд аюулгүй байдлын механизмыг цаг тухайд нь идэвхжүүлж, жолоочийг гэмтлээс хамгаалах боломжтой. Теслагийн цахилгаан машинд ашигладаг аюулгүй байдлын дизайны нарийн ширийн зүйл тодорхойгүй байна. Тиймээс бид Теслагийн цахилгаан автомашины цахилгаан эрчим хүч хадгалах системийн холбогдох патентыг байгаа техникийн мэдээлэлтэй нэгтгэн шалгаж, бусад хүмүүсийн буруу байх гэж найдаж, урьдчилсан ойлголтыг хийлээ. Бид түүний алдаанаас суралцаж, алдаа давтагдахаас сэргийлнэ гэж найдаж байна. Үүний зэрэгцээ бид хуулбарлагчдын сүнсийг бүрэн дүүрэн тоглож, шингээлт, шинэлэг байдалд хүрч чадна.

TeslaRoadster батерейны багц

Энэхүү спорт машин нь Теслагийн 2008 онд үйлдвэрлэсэн анхны цэвэр цахилгаан спорт машин бөгөөд дэлхий даяар 2500 ширхэг үйлдвэрлэгдсэн. Энэ загварын батерейг суудлын ард ачаа тээшний тасалгаанд байрлуулсан (Зураг 1-д үзүүлэв). Батерейны бүхэл бүтэн багц нь ойролцоогоор 450 кг жинтэй, 300 л орчим эзэлхүүнтэй, 53 кВт цаг эрчим хүч, нийт 366 В хүчдэлтэй.

TeslaRoadster цуврал батерей нь 11 модулиас бүрдэнэ (Зураг 2-т үзүүлсэн шиг). Модуль дотор 69 бие даасан үүрийг зэрэгцээ холбож тоосго (эсвэл “эсвэл тоосго”), дараа нь есөн тоосго цуваа холбосон модулийг үүсгэнэ. Нийт 6831 бие даасан үүр бүхий зайны багц. Модуль нь сольж болох нэгж юм. Хэрэв батерейны аль нэг нь эвдэрсэн бол түүнийг солих шаардлагатай.

Зайг агуулсан модулийг сольж болно; Үүний зэрэгцээ бие даасан модуль нь модулийн дагуу нэг зайг салгаж болно. Одоогийн байдлаар түүний нэг эс нь Японы Sanyo 18650 үйлдвэрлэлийн чухал сонголт юм.

Хятадын Шинжлэх Ухааны Академийн Академич Чэнь Лицюань хэлэхдээ, цахилгаан тээврийн хэрэгслийн эрчим хүч хадгалах системийн нэг үүрний багтаамжийг сонгох тухай мэтгэлцээн бол цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хөгжлийн замын тухай мэтгэлцээн юм. Одоогийн байдлаар батерейны менежментийн технологи болон бусад хүчин зүйлсийн хязгаарлалтаас шалтгаалан манай улсын цахилгаан тээврийн хэрэгслийн эрчим хүч хадгалах системд ихэвчлэн том багтаамжтай призматик батерейг ашигладаг. Гэсэн хэдий ч Tesla-тай адил бага хүчин чадалтай нэг батерейгаар угсарсан цахилгаан тээврийн хэрэгслийн эрчим хүч хадгалах систем цөөн байдаг бөгөөд үүнд Hangzhou Technology багтдаг. Харбины Шинжлэх Ухаан Технологийн Их Сургуулийн профессор Ли Гэчэн “дотоод аюулгүй байдал” гэсэн шинэ нэр томъёо дэвшүүлсэн бөгөөд үүнийг батерейны салбарын зарим мэргэжилтнүүд хүлээн зөвшөөрсөн. Хоёр нөхцөл хангагдсан: нэг нь хамгийн бага хүчин чадалтай батерей, эрчим хүчний хязгаар нь ноцтой үр дагаварт хүргэхэд хангалтгүй, хэрэв дангаар нь ашиглах эсвэл хадгалах үед шатаж, дэлбэрч байвал; Хоёрдугаарт, батерейны модульд, хэрэв хамгийн бага хүчин чадалтай батерей шатаж, дэлбэрч байвал бусад эсийн хэлхээ шатаж, дэлбэрэхгүй. Лити батерейны аюулгүй байдлын өнөөгийн түвшинг харгалзан Hangzhou Technology нь бага багтаамжтай цилиндр хэлбэртэй литийн батерейг ашигладаг бөгөөд батерейг угсрахдаа модульчлагдсан зэрэгцээ болон цуврал аргуудыг ашигладаг (CN101369649-ийг үзнэ үү). Зайны холболтын төхөөрөмж ба угсралтын диаграммыг Зураг 3-т үзүүлэв.

Мөн батерейны толгой дээр цухуйсан хэсэг байна (Зураг 8-ын P5 хэсэг нь 4-р зургийн баруун талын цухуйлттай тохирч байна). Оволох, цэнэглэх үйл ажиллагаанд зориулж хоёр батерейны модулийг суурилуул. Зайны багц нь нийт 5,920 ширхэг дан эстэй.

Зайны багц дахь 8 хэсэг (цухуйлтыг оруулаад) бие биенээсээ бүрэн тусгаарлагдсан байдаг. Юуны өмнө тусгаарлах хавтан нь батерейны нийт бүтцийн бат бөх чанарыг нэмэгдүүлж, батерейны бүхэл бүтэн бүтцийг илүү бат бөх болгодог. Хоёрдугаарт, нэг хэсэгт байрлах батарей шатах үед бусад хэсгийн батерейг галд өртөхөөс урьдчилан сэргийлэхийн тулд үүнийг үр дүнтэй хааж болно. Жийргэвчний дотор талыг хайлах өндөр температуртай, бага дулаан дамжуулалттай (шилэн шилэн гэх мэт) материалаар эсвэл усаар дүүргэж болно.

Зайны модулийг (6-р зурагт үзүүлсэн шиг) s хэлбэрийн тусгаарлагчийн дотор талд 7 хэсэгт (1-р зурагт m7-M6 талбай) хуваана. S хэлбэрийн тусгаарлах хавтан нь батерейны модулиудыг хөргөх сувгаар хангадаг бөгөөд батерейны дулааны удирдлагын системд холбогдсон байдаг.

Roadster-ийн батерейны багцтай харьцуулахад загварын батерейны багц нь гадаад төрхөөрөө илт өөрчлөгдсөн ч дулааны гүйлтийн тархалтаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд бие даасан хуваалтын бүтцийн дизайн үргэлжилж байна.

Roadster-ийн батерейгаас ялгаатай нь дан зай нь машинд хэвтэх ба Загвар загварын батерейны тусдаа батерейнууд босоо байрлалтай байдаг. Мөргөлдөөний үед нэг батерейг шахах хүчинд автдаг тул тэнхлэгийн хүч нь радиаль хүчнээс илүү гол ороомгийн дагуух дулааны стресст өртөмтгий байдаг. Дотоод богино холболт нь хяналтаас гадуур байдаг тул онолын хувьд спорт машины зай нь бусад чиглэлтэй харьцуулахад хажуугийн мөргөлдөөнд өртөх магадлал өндөр байдаг. Стресс, дулааны гүйдэл үүсэх хандлагатай байдаг. Загварын батерейг шахаж, ёроолд нь мөргөлдөх үед дулааны гүйлт үүсэх магадлал өндөр байдаг.

гурван түвшний батерейны удирдлагын систем

Тесла илүү дэвшилтэт батерейны технологийг эрэлхийлдэг ихэнх үйлдвэрлэгчдээс ялгаатай нь гурван түвшний батерейны удирдлагын системтэй том дөрвөлжин батерейны оронд илүү боловсорсон 18650 лити батерейг сонгосон. Шаталсан удирдлагын дизайны тусламжтайгаар олон мянган батерейг нэгэн зэрэг удирдах боломжтой. Батерейны удирдлагын системийн хүрээг Зураг 7-д үзүүлэв. Жишээ болгон Теслагийн гурван түвшний зайны удирдлагын системийг авч үзье.

1) Модулийн түвшинд батерейны монитор (BatteryMonitorboard, BMB) суурилуулж, модулийн тоосго тус бүрийн нэг батерейны хүчдэл (хамгийн бага удирдлагын нэгж гэх мэт), тоосго бүрийн температур, гаралтын хүчдэлийг хянах боломжтой. бүхэл бүтэн модуль.

2) Батарейны системийн гүйдэл, хүчдэл, температур, чийгшил, байрлал, утаа гэх мэт батерейны ашиглалтын төлөвийг хянахын тулд BatterySystemMonitor (BSM)-ийг батерейны багцын түвшинд тохируулна уу.

3) Тээврийн хэрэгслийн түвшинд BSM-г хянах VSM-г тохируулна уу.

Нэмж дурдахад хэт гүйдлийн хамгаалалт, хэт хүчдэлийн хамгаалалт, тусгаарлагчийн эсэргүүцлийн хяналт зэрэг технологийг АНУ-ын US20130179012, US20120105015, US20130049971A1 патентуудад тусгажээ.