Walang ganap na ligtas na baterya sa mundo, mayroon lamang mga panganib na hindi ganap na natukoy at napigilan. Gamitin nang husto ang konsepto ng pagbuo ng kaligtasan ng produkto na nakatuon sa mga tao. Kahit na ang mga hakbang sa pag-iwas ay hindi sapat, ang mga panganib sa kaligtasan ay maaaring kontrolin.

Kunin ang modelong aksidente na naganap sa highway ng Seattle noong 2013 bilang isang halimbawa. Mayroong medyo independiyenteng espasyo sa pagitan ng bawat module ng baterya sa pack ng baterya, na nakahiwalay sa pamamagitan ng istrakturang hindi masusunog. Kapag ang kotse sa ilalim ng takip ng proteksyon ng baterya ay tinusok ng isang matigas na bagay (ang puwersa ng epekto ay umabot sa 25 t at ang kapal ng nabubulok na panel sa ibaba ay humigit-kumulang 6.35 mm at ang diameter ng butas ay 76.2 mm), ang module ng baterya ay thermally. wala sa kontrol at sunog. Kasabay nito, ang tatlong antas na sistema ng pamamahala nito ay maaaring I-activate ang mekanismo ng kaligtasan sa oras upang balaan ang driver na umalis sa sasakyan sa lalong madaling panahon, at sa huli ay protektahan ang driver mula sa pinsala. Ang mga detalye ng disenyo ng kaligtasan na ginamit sa mga de-kuryenteng sasakyan ng Tesla ay hindi malinaw. Samakatuwid, sinuri namin ang mga kaugnay na patent ng sistema ng pag-iimbak ng enerhiya ng kuryente ng de-kuryenteng sasakyan ng Tesla, kasama ang kasalukuyang teknikal na impormasyon, at nagsagawa ng paunang pag-unawa, umaasa na mali ang iba. Umaasa kami na matututo tayo sa mga pagkakamali nito at maiwasan ang pag-ulit ng mga pagkakamali. Kasabay nito, maaari nating bigyan ng buong laro ang diwa ng mga copycat at makamit ang pagsipsip at pagbabago.

Baterya ng TeslaRoadster

Ang sports car na ito ay ang unang mass-produce na purong electric sports car noong 2008, na may pandaigdigang limitadong produksyon na 2500. Ang baterya pack na dala ng modelong ito ay matatagpuan sa luggage compartment sa likod ng upuan (tulad ng ipinapakita sa Figure 1). Ang buong battery pack ay tumitimbang ng humigit-kumulang 450kg, may volume na humigit-kumulang 300L, available na enerhiya na 53kWh, at kabuuang boltahe na 366V.

Ang TeslaRoadster series battery pack ay binubuo ng 11 modules (tulad ng ipinapakita sa Figure 2). Sa loob ng module, 69 na indibidwal na mga cell ay konektado nang magkatulad upang bumuo ng isang brick (o “cell brick”), na sinusundan ng siyam na brick na konektado sa serye upang bumuo ng isang module A na battery pack na may kabuuang 6831 indibidwal na mga cell. Ang module ay isang maaaring palitan na yunit. Kung nasira ang isa sa mga baterya, dapat itong palitan.

Ang module na naglalaman ng baterya ay maaaring mapalitan; sa parehong oras, ang independiyenteng module ay maaaring paghiwalayin ang nag-iisang baterya ayon sa module. Sa kasalukuyan, ang nag-iisang cell nito ay isang mahalagang pagpipilian para sa produksyon ng Sanyo 18650 ng Japan.

Sa mga salita ni Academician Chen Liquan ng Chinese Academy of Sciences, ang debate sa pagpili ng single cell capacity ng electric vehicle energy storage system ay isang debate sa development path ng mga electric vehicle. Sa kasalukuyan, dahil sa mga limitasyon ng teknolohiya sa pamamahala ng baterya at iba pang mga kadahilanan, ang mga sistema ng pag-iimbak ng enerhiya ng sasakyang de-kuryente sa aking bansa ay kadalasang gumagamit ng malalaking kapasidad na prismatic na baterya. Gayunpaman, katulad ng Tesla, kakaunti ang mga sistema ng pag-iimbak ng enerhiya ng sasakyang de-koryenteng na-assemble mula sa mga solong baterya na maliit ang kapasidad, kabilang ang Hangzhou Technology. Si Propesor Li Gechen ng Harbin University of Science and Technology ay naglagay ng bagong terminong “intrinsic safety”, na kinilala ng ilang eksperto sa industriya ng baterya. Dalawang kondisyon ang natutugunan: ang isa ay ang pinakamababang kapasidad ng baterya, ang limitasyon ng enerhiya ay hindi sapat upang maging sanhi ng malubhang kahihinatnan, kung ito ay nasusunog o sumabog kapag ginamit nang mag-isa o sa imbakan; pangalawa, sa module ng baterya, kung ang baterya na may pinakamababang kapasidad ay masunog o sumabog, Hindi magiging sanhi ng pagkasunog o pagsabog ng iba pang mga cell chain. Isinasaalang-alang ang kasalukuyang antas ng kaligtasan ng mga lithium batteries, ang Hangzhou Technology ay gumagamit din ng maliit na kapasidad na cylindrical na lithium batteries, at gumagamit ng modular parallel at series na pamamaraan para mag-assemble ng mga battery pack (mangyaring sumangguni sa CN101369649). Ang device na koneksyon ng baterya at assembly diagram ay ipinapakita sa Figure 3.

Mayroon ding protrusion sa ulo ng battery pack (lugar P8 sa FIG. 5, na tumutugma sa protrusion sa kanang bahagi ng FIG. 4). Mag-install ng dalawang module ng baterya para sa stacking at discharging operations. Ang battery pack ay may kabuuang 5,920 solong cell.

Ang 8 lugar (kabilang ang mga protrusions) sa battery pack ay ganap na nakahiwalay sa isa’t isa. Una sa lahat, pinapataas ng isolation plate ang pangkalahatang structural strength ng battery pack, na ginagawang mas malakas ang buong istraktura ng battery pack. Pangalawa, kapag ang isang baterya sa isang lugar ay nasunog, maaari itong epektibong ma-block upang maiwasan ang mga baterya sa ibang mga lugar na masunog. Ang loob ng gasket ay maaaring punan ng mga materyales na may mataas na punto ng pagkatunaw at mababang thermal conductivity (tulad ng glass fiber) o tubig.

Ang module ng baterya (tulad ng ipinapakita sa Figure 6) ay nahahati sa 7 lugar (m1-M7 area sa Figure 6) sa loob ng s-shaped separator. Ang hugis-s na isolation plate ay nagbibigay ng mga cooling channel para sa mga module ng baterya at nakakonekta sa thermal management system ng battery pack.

Kung ikukumpara sa Roadster battery pack, bagama’t ang modelong battery pack ay may malinaw na pagbabago sa hitsura, ang istrukturang disenyo ng mga independiyenteng partisyon upang maiwasan ang pagkalat ng thermal runaway ay nagpapatuloy.

Naiiba sa Roadster battery pack, ang nag-iisang baterya ay nakahiga sa kotse, at ang mga indibidwal na baterya ng Model Model battery pack ay nakaayos nang patayo. Dahil ang nag-iisang baterya ay sumasailalim sa puwersa ng pagpisil sa panahon ng isang banggaan, ang puwersa ng axial ay mas madaling kapitan ng thermal stress kasama ang core winding kaysa sa radial force. Dahil ang panloob na short circuit ay wala sa kontrol, ayon sa teorya, ang sports car battery pack ay mas malamang na nasa gilid na banggaan kaysa sa ibang mga direksyon. Ang stress at thermal runaway ay madaling mangyari. Kapag ang modelong battery pack ay naipit at nabangga sa ibaba, ang thermal runaway ay mas malamang na mangyari.

tatlong antas na sistema ng pamamahala ng baterya

Hindi tulad ng karamihan sa mga tagagawa na humahabol sa mas advanced na teknolohiya ng baterya, pinili ni Tesla ang isang mas mature na 18650 lithium na baterya sa halip na isang mas malaking square na baterya na may tatlong antas na sistema ng pamamahala ng baterya nito. Gamit ang hierarchical management design, libu-libong baterya ang maaaring pamahalaan nang sabay-sabay. Ang balangkas ng sistema ng pamamahala ng baterya ay ipinapakita sa Figure 7. Kunin ang oadster na tatlong antas ng sistema ng pamamahala ng baterya ng Tesla bilang isang halimbawa:

1) Sa antas ng module, mag-set up ng monitor ng baterya (BatteryMonitorboard, BMB) para subaybayan ang boltahe ng iisang baterya sa bawat brick sa module (bilang pinakamaliit na unit ng pamamahala), ang temperatura ng bawat brick, at ang output boltahe ng ang buong modyul.

2) I-set up ang BatterySystemMonitor (BSM) sa antas ng battery pack para subaybayan ang operating status ng battery pack, kabilang ang kasalukuyang, boltahe, temperatura, halumigmig, posisyon, usok, atbp.

3) Sa antas ng sasakyan, mag-set up ng VSM para subaybayan ang BSM.

Bilang karagdagan, ang mga teknolohiya tulad ng overcurrent na proteksyon, overvoltage na proteksyon, at insulation resistance monitoring ay kasama sa mga patent ng US na US20130179012, US20120105015, at US20130049971A1, ayon sa pagkakabanggit.