Jadili uboreshaji wa kiufundi wa mfumo wa betri ya lithiamu yenye nguvu ya gari la Tesla

Hakuna betri salama kabisa duniani, kuna hatari tu ambazo hazijatambuliwa kikamilifu na kuzuiwa. Tumia kikamilifu dhana ya maendeleo ya usalama wa bidhaa inayolengwa na watu. Ingawa hatua za kuzuia hazitoshi, hatari za usalama zinaweza kudhibitiwa.

未 标题-19

Chukua mfano wa ajali iliyotokea kwenye barabara kuu ya Seattle mwaka wa 2013 kama mfano. Kuna nafasi inayojitegemea kati ya kila moduli ya betri kwenye pakiti ya betri, ambayo imetengwa na muundo usio na moto. Wakati gari lililo chini ya kifuniko cha ulinzi wa betri linapigwa na kitu kigumu (nguvu ya athari hufikia t 25 na unene wa paneli ya chini iliyoharibika ni kuhusu 6.35 mm na kipenyo cha shimo ni 76.2 mm), moduli ya betri ni ya joto. nje ya udhibiti na moto. Wakati huo huo, mfumo wake wa usimamizi wa ngazi tatu unaweza Kuamsha utaratibu wa usalama kwa wakati ili kuonya dereva kuondoka gari haraka iwezekanavyo, na hatimaye kulinda dereva kutokana na kuumia. Maelezo ya muundo wa usalama unaotumiwa katika magari ya umeme ya Tesla hayako wazi. Kwa hiyo, tumeangalia hataza zinazohusiana za mfumo wa hifadhi ya nishati ya umeme ya gari la Tesla, pamoja na maelezo ya kiufundi yaliyopo, na kufanya uelewa wa awali, tukitumaini kwamba wengine wana makosa. Tunatumahi kuwa tunaweza kujifunza kutoka kwa makosa yake na kuzuia kurudiwa kwa makosa. Wakati huo huo, tunaweza kutoa uchezaji kamili kwa roho ya nakala na kufikia unyonyaji na uvumbuzi.

Pakiti ya betri ya TeslaRoadster

Gari hili la michezo ni gari la kwanza la Tesla la michezo ya umeme safi lililozalishwa kwa wingi mwaka 2008, na uzalishaji mdogo wa kimataifa wa 2500. Pakiti ya betri iliyobebwa na mtindo huu iko kwenye sehemu ya mizigo nyuma ya kiti (kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1). Pakiti nzima ya betri ina uzito wa kilo 450, ina kiasi cha 300L, nishati inayopatikana ya 53kWh, na voltage ya jumla ya 366V.

Pakiti ya betri ya mfululizo wa TeslaRoadster ina moduli 11 (kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2). Ndani ya moduli, seli 69 za kibinafsi zimeunganishwa kwa sambamba na kuunda tofali (au “matofali ya seli”), ikifuatiwa na matofali tisa yaliyounganishwa katika mfululizo ili kuunda pakiti ya betri ya moduli A yenye jumla ya seli 6831 za kibinafsi. Moduli ni kitengo kinachoweza kubadilishwa. Ikiwa moja ya betri imevunjwa, lazima ibadilishwe.

Moduli iliyo na betri inaweza kubadilishwa; wakati huo huo, moduli ya kujitegemea inaweza kutenganisha betri moja kulingana na moduli. Kwa sasa, seli yake moja ni chaguo muhimu kwa utengenezaji wa Sanyo 18650 ya Japani.

Kulingana na Msomi Chen Liquan wa Chuo cha Sayansi cha China, mjadala juu ya uchaguzi wa uwezo wa seli moja ya mfumo wa kuhifadhi nishati ya gari la umeme ni mjadala juu ya njia ya maendeleo ya magari ya umeme. Kwa sasa, kwa sababu ya mapungufu ya teknolojia ya usimamizi wa betri na mambo mengine, mifumo ya uhifadhi wa nishati ya gari la nchi yangu hutumia zaidi betri za prismatic zenye uwezo mkubwa. Hata hivyo, sawa na Tesla, kuna mifumo michache ya hifadhi ya nishati ya gari la umeme iliyokusanywa kutoka kwa betri zenye uwezo mdogo, ikiwa ni pamoja na Teknolojia ya Hangzhou. Profesa Li Gechen wa Chuo Kikuu cha Sayansi na Teknolojia cha Harbin aliweka mbele neno jipya “usalama wa ndani”, ambalo limetambuliwa na wataalamu wengine katika tasnia ya betri. Masharti mawili yanakabiliwa: moja ni betri yenye uwezo wa chini kabisa, kikomo cha nishati haitoshi kusababisha madhara makubwa, ikiwa huwaka au hupuka wakati unatumiwa peke yake au katika kuhifadhi; pili, katika moduli ya betri, ikiwa betri yenye uwezo wa chini kabisa inawaka au kulipuka, Haitasababisha minyororo mingine ya seli kuwaka au kulipuka. Kwa kuzingatia kiwango cha sasa cha usalama wa betri za lithiamu, Teknolojia ya Hangzhou pia hutumia betri za lithiamu za silinda zenye uwezo mdogo, na hutumia mbinu za msuguano na mfululizo ili kukusanya pakiti za betri (tafadhali rejelea CN101369649). Kifaa cha kuunganisha betri na mchoro wa kuunganisha vinaonyeshwa kwenye Mchoro 3.

Pia kuna protrusion juu ya kichwa cha pakiti ya betri (eneo P8 katika FIG. 5, sambamba na protrusion upande wa kulia wa FIG. 4). Sakinisha moduli mbili za betri kwa shughuli za kuweka na kutekeleza. Pakiti ya betri ina jumla ya seli 5,920 moja.

Maeneo 8 (ikiwa ni pamoja na protrusions) katika pakiti ya betri ni kutengwa kabisa kutoka kwa kila mmoja. Kwanza kabisa, sahani ya kutengwa huongeza nguvu ya jumla ya muundo wa pakiti ya betri, na kufanya muundo wote wa pakiti ya betri kuwa na nguvu. Pili, wakati betri katika eneo moja inashika moto, inaweza kuzuiwa kwa ufanisi ili kuzuia betri katika maeneo mengine kutoka kwa moto. Ndani ya gasket inaweza kujazwa na vifaa vyenye kiwango cha juu cha kuyeyuka na conductivity ya chini ya mafuta (kama vile nyuzi za kioo) au maji.

Moduli ya betri (kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 6) imegawanywa katika maeneo 7 (maeneo ya m1-M7 kwenye Mchoro 6) na sehemu ya ndani ya kitenganishi chenye umbo la s. Bamba la kutengwa lenye umbo la s hutoa njia za kupoeza moduli za betri na huunganishwa kwenye mfumo wa udhibiti wa joto wa pakiti ya betri.

Ikilinganishwa na kifurushi cha betri ya Roadster, ingawa kifurushi cha betri cha modeli kina mabadiliko dhahiri katika mwonekano, muundo wa miundo ya sehemu zinazojitegemea ili kuzuia kuenea kwa utoroshaji wa mafuta unaendelea.

Tofauti na pakiti ya betri ya Roadster, betri moja iko kwenye gari, na betri za kibinafsi za pakiti ya betri ya Model Model hupangwa wima. Kwa kuwa betri moja inakabiliwa na nguvu ya kuminya wakati wa mgongano, nguvu ya axial huathirika zaidi na mkazo wa joto kwenye upepo wa msingi kuliko nguvu ya radial. Kwa sababu saketi fupi ya ndani haidhibitiwi, kinadharia, kifurushi cha betri ya gari la michezo kuna uwezekano mkubwa wa kuwa katika mgongano wa upande kuliko katika pande zingine. Mkazo na kukimbia kwa joto kuna uwezekano wa kutokea. Wakati kifurushi cha betri cha modeli kinaminywa na kugongana sehemu ya chini, kuna uwezekano mkubwa wa kutokea kukimbia kwa mafuta.

mfumo wa usimamizi wa betri wa ngazi tatu

Tofauti na watengenezaji wengi wanaofuata teknolojia ya hali ya juu zaidi ya betri, Tesla alichagua betri ya lithiamu ya 18650 iliyokomaa zaidi badala ya betri kubwa ya mraba yenye mfumo wake wa udhibiti wa betri wa viwango vitatu. Kwa muundo wa usimamizi wa hali ya juu, maelfu ya betri zinaweza kudhibitiwa kwa wakati mmoja. Mfumo wa mfumo wa usimamizi wa betri umeonyeshwa kwenye Mchoro 7. Chukua mfumo wa usimamizi wa betri wa ngazi tatu wa Tesla kama mfano:

1) Katika kiwango cha moduli, weka kichunguzi cha betri (BatteryMonitorboard, BMB) ili kufuatilia voltage ya betri moja katika kila tofali kwenye moduli (kama kitengo kidogo cha usimamizi), halijoto ya kila tofali, na voltage ya pato la moduli nzima.

2) Sanidi BatterySystemMonitor (BSM) katika kiwango cha pakiti ya betri ili kufuatilia hali ya uendeshaji ya pakiti ya betri, ikiwa ni pamoja na sasa, voltage, joto, unyevu, nafasi, moshi, nk.

3) Katika ngazi ya gari, weka VSM kufuatilia BSM.

Zaidi ya hayo, teknolojia kama vile ulinzi wa kupita kiasi, ulinzi wa voltage kupita kiasi, na ufuatiliaji wa upinzani wa insulation zimewekwa katika hataza za Marekani US20130179012, US20120105015, na US20130049971A1, mtawalia.