Не постоји апсолутно безбедна батерија на свету, постоје само ризици који нису у потпуности идентификовани и спречени. У потпуности искористите концепт развоја безбедности производа оријентисан на људе. Иако су превентивне мере недовољне, безбедносни ризици се могу контролисати.

Узмимо за пример несрећу модела која се догодила на аутопуту у Сијетлу 2013. године. Између сваког батеријског модула у батеријском пакету постоји релативно независан простор, који је изолован ватроотпорном структуром. Када је аутомобил на дну заштитног поклопца батерије пробијен тврдим предметом (сила удара достиже 25 т, а дебљина декомпонованог доњег панела је око 6.35 мм, а пречник отвора 76.2 мм), модул батерије је термички ван контроле и пожара. Истовремено, његов систем управљања на три нивоа може активирати сигурносни механизам на време да упозори возача да што пре напусти возило и на крају заштити возача од повреда. Детаљи сигурносног дизајна који се користи у Теслиним електричним возилима су нејасни. Због тога смо проверили повезане патенте Теслиног система за складиштење електричне енергије на електричним возилима, у комбинацији са постојећим техничким информацијама, и извршили прелиминарно разумевање, надајући се да други нису у праву. Надамо се да можемо научити из његових грешака и спречити понављање грешака. У исто време, можемо дати пуну игру духу имитатора и постићи апсорпцију и иновацију.

ТеслаРоадстер батерија

Овај спортски аутомобил је Теслин први масовно произведен чисто електрични спортски аутомобил 2008. године, са ограниченом глобалном производњом од 2500. Батерија коју носи овај модел налази се у пртљажнику иза седишта (као што је приказано на слици 1). Целокупна батерија је тешка око 450кг, има запремину од око 300Л, расположиву енергију од 53кВх и укупан напон од 366В.

Батерија серије ТеслаРоадстер састоји се од 11 модула (као што је приказано на слици 2). Унутар модула, 69 појединачних ћелија је повезано паралелно да формирају циглу (или „ћелијску циглу“), након чега следи девет цигли повезаних у серију да формирају модул А батеријски пакет са укупно 6831 појединачном ћелијом. Модул је заменљива јединица. Ако је једна од батерија покварена, мора се заменити.

Модул који садржи батерију може се заменити; у исто време, независни модул може одвојити једну батерију према модулу. Тренутно је његова појединачна ћелија важан избор за јапанску производњу Санио 18650.

По речима академика Чен Ликвана из Кинеске академије наука, дебата о избору капацитета једне ћелије система за складиштење енергије електричних возила је дебата о путу развоја електричних возила. Тренутно, због ограничења технологије управљања батеријама и других фактора, системи за складиштење енергије електричних возила у мојој земљи углавном користе призматичне батерије великог капацитета. Међутим, слично као код Тесле, постоји неколико система за складиштење енергије електричних возила састављених од појединачних батерија малог капацитета, укључујући Хангзхоу Тецхнологи. Професор Ли Гечен са Универзитета науке и технологије у Харбину изнео је нови термин „интринзична безбедност“, који су препознали неки стручњаци у индустрији батерија. Испуњена су два услова: један је батерија најмањег капацитета, ограничење енергије није довољно да изазове озбиљне последице, ако изгори или експлодира када се користи сама или у складишту; друго, у модулу батерије, ако батерија са најмањим капацитетом изгори или експлодира, Неће изазвати изгоревање или експлозију других ланаца ћелија. Узимајући у обзир тренутни ниво безбедности литијумских батерија, Хангзхоу Тецхнологи такође користи цилиндричне литијумске батерије малог капацитета и користи модуларне паралелне и серијске методе за склапање батерија (погледајте ЦН101369649). Уређај за повезивање батерије и дијаграм монтаже приказани су на слици 3.

Такође постоји избочина на глави батерије (област П8 на Сл. 5, што одговара избочини на десној страни Сл. 4). Инсталирајте два батеријска модула за операције слагања и пражњења. Батерија има укупно 5,920 појединачних ћелија.

8 области (укључујући избочине) у комплету батерија су потпуно изоловане једна од друге. Пре свега, изолациона плоча повећава укупну структурну чврстоћу батерије, чинећи целу структуру батеријског пакета јачом. Друго, када се батерија у једној области запали, може се ефикасно блокирати како би се спречило да се батерије у другим областима запале. Унутрашњост заптивке може бити испуњена материјалима са високом тачком топљења и ниском топлотном проводљивошћу (као што су стаклена влакна) или водом.

Модул батерије (као што је приказано на слици 6) је подељен на 7 области (м1-М7 области на слици 6) унутрашњим делом сепаратора у облику слова С. Изолациона плоча у облику слова С обезбеђује канале за хлађење за модуле батерија и повезана је са системом управљања термичком батеријом.

У поређењу са Роадстер батеријским пакетом, иако модел батерије има очигледне промене у изгледу, структурални дизајн независних преграда за спречавање ширења топлотног бекства се наставља.

За разлику од Роадстер пакета батерија, једна батерија лежи равно у аутомобилу, а појединачне батерије модела Модел модела су распоређене вертикално. Пошто је једна батерија подвргнута сили стискања током судара, аксијална сила је склонија термичком напрезању дуж намотаја језгра него радијална сила. Пошто је унутрашњи кратки спој ван контроле, теоретски, већа је вероватноћа да ће батерија спортског аутомобила бити у бочном судару него у другим правцима. Стрес и топлотни бег су склони да се појаве. Када се батерија модела стисне и судари на дну, већа је вероватноћа да ће доћи до топлотног бекства.

систем управљања батеријама на три нивоа

За разлику од већине произвођача који теже напреднијој технологији батерија, Тесла је изабрао зрелију 18650 литијумску батерију уместо веће квадратне батерије са својим системом управљања батеријама на три нивоа. Са хијерархијским дизајном управљања, хиљадама батерија се може управљати у исто време. Оквир система управљања батеријом је приказан на слици 7. Узмимо Теслин систем управљања батеријама на три нивоа као пример:

1) На нивоу модула, подесите монитор батерије (БаттериМониторбоард, БМБ) да надгледа напон једне батерије у свакој цигли у модулу (као најмањој управљачкој јединици), температуру сваке цигле и излазни напон цео модул.

2) Подесите БаттериСистемМонитор (БСМ) на нивоу батерије да надгледате радни статус батерије, укључујући струју, напон, температуру, влажност, положај, дим итд.

3) На нивоу возила, поставите ВСМ да надгледате БСМ.

Поред тога, технологије као што су заштита од прекомерне струје, заштита од пренапона и праћење отпора изолације оличене су у патентима САД УС20130179012, УС20120105015 и УС20130049971А1, респективно.