Dunyoda mutlaqo xavfsiz batareya yo’q, faqat to’liq aniqlanmagan va oldini olinmagan xavflar mavjud. Odamlarga yo’naltirilgan mahsulot xavfsizligini rivojlantirish konsepsiyasidan to’liq foydalaning. Profilaktik choralar etarli bo’lmasa-da, xavfsizlik xavflarini nazorat qilish mumkin.

Misol tariqasida 2013 yilda Sietl shossesida sodir bo’lgan namunaviy avariyani olaylik. Batareya to’plamidagi har bir batareya moduli o’rtasida nisbatan mustaqil bo’sh joy mavjud bo’lib, u yong’inga chidamli tuzilma bilan ajratilgan. Batareyani himoya qilish qopqog’ining pastki qismidagi avtomobil qattiq narsa bilan teshilganida (zarba kuchi 25 t ga etadi va parchalangan pastki panelning qalinligi taxminan 6.35 mm va teshik diametri 76.2 mm), batareya moduli termal hisoblanadi. nazoratdan tashqarida va yong’inlar. Shu bilan birga, uning uch darajali boshqaruv tizimi haydovchini transport vositasini imkon qadar tezroq tark etishi haqida ogohlantirish uchun xavfsizlik mexanizmini o’z vaqtida faollashtirishi va natijada haydovchini jarohatlardan himoya qilishi mumkin. Tesla elektromobillarida ishlatiladigan xavfsizlik dizayni tafsilotlari aniq emas. Shuning uchun biz Teslaning elektr transport vositasining elektr energiyasini saqlash tizimining tegishli patentlarini mavjud texnik ma’lumotlar bilan birlashtirib, boshqalar noto’g’ri deb umid qilib, dastlabki tushunishni o’tkazdik. Umid qilamizki, biz uning xatolaridan saboq olamiz va xatolar takrorlanishining oldini olamiz. Shu bilan birga, biz nusxa ko’chiruvchilarning ruhiga to’liq o’ynashimiz va singdirish va innovatsiyalarga erishishimiz mumkin.

TeslaRoadster batareya to’plami

Bu sportkar Teslaning 2008-yilda ishlab chiqarilgan birinchi ommaviy ishlab chiqarilgan sof elektr sportkaridir, global cheklangan ishlab chiqarish 2500 dona. Ushbu model tomonidan olib boriladigan akkumulyator batareyasi oʻrindiq orqasidagi bagaj boʻlimida joylashgan (1-rasmda koʻrsatilganidek). Butun batareya to’plamining og’irligi taxminan 450 kg, hajmi taxminan 300 L, mavjud energiya 53 kVt / soat va umumiy kuchlanish 366 V.

TeslaRoadster seriyali batareyalar to’plami 11 moduldan iborat (2-rasmda ko’rsatilganidek). Modul ichida 69 ta alohida hujayra parallel ravishda g’isht (yoki “hujayra g’ishtlari”) hosil qilish uchun ulanadi, keyin to’qqizta g’isht modulni hosil qilish uchun ketma-ket ulanadi. Jami 6831 ta alohida hujayradan iborat batareya to’plami. Modul almashtiriladigan birlikdir. Agar batareyalardan biri buzilgan bo’lsa, uni almashtirish kerak.

Batareyani o’z ichiga olgan modulni almashtirish mumkin; bir vaqtning o’zida mustaqil modul modulga muvofiq bitta batareyani ajratishi mumkin. Hozirgi vaqtda uning yagona hujayrasi Yaponiyaning Sanyo 18650 ishlab chiqarishi uchun muhim tanlovdir.

Xitoy Fanlar akademiyasining akademigi Chen Liquanning so’zlariga ko’ra, elektr transport vositalarining energiya saqlash tizimining yagona hujayra sig’imini tanlash bo’yicha munozaralar elektr transport vositalarining rivojlanish yo’lidagi munozaradir. Hozirgi vaqtda akkumulyatorlarni boshqarish texnologiyasi va boshqa omillarning cheklovlari tufayli, mening mamlakatimning elektr transport vositalarining energiya saqlash tizimlari asosan katta quvvatli prizmatik batareyalardan foydalanadi. Biroq, Tesla-ga o’xshab, kichik hajmli bitta batareyalardan, jumladan Hangzhou texnologiyasidan yig’ilgan bir nechta elektr transport vositalarining energiya saqlash tizimlari mavjud. Harbin Fan va Texnologiya Universiteti professori Li Gechen akkumulyator sanoatining ba’zi mutaxassislari tomonidan e’tirof etilgan yangi “ichki xavfsizlik” atamasini ilgari surdi. Ikkita shart bajariladi: biri eng kam quvvatli akkumulyator, energiya chegarasi jiddiy oqibatlarga olib kelishi uchun etarli emas, agar u yolg’iz yoki saqlashda yonib ketgan yoki portlasa; ikkinchidan, batareya modulida, agar eng kam quvvatli batareya yonib ketsa yoki portlasa, boshqa hujayra zanjirlari yonishi yoki portlashiga olib kelmaydi. Lityum batareyalar xavfsizligining joriy darajasini hisobga olgan holda, Hangzhou Technology kichik hajmli silindrsimon lityum batareyalardan ham foydalanadi va batareya paketlarini yig’ish uchun modulli parallel va ketma-ket usullardan foydalanadi (iltimos, CN101369649 ga qarang). Batareyani ulash moslamasi va yig’ish sxemasi 3-rasmda ko’rsatilgan.

Batareya to’plamining bosh qismida ham o’simta mavjud (8-rasmdagi P5 maydoni, 4-rasmning o’ng tomonidagi protrusionga mos keladi). Yig’ish va tushirish operatsiyalari uchun ikkita batareya modulini o’rnating. Batareya paketida jami 5,920 ta bitta hujayra mavjud.

Batareya to’plamidagi 8 ta maydon (shu jumladan o’simtalar) bir-biridan butunlay izolyatsiya qilingan. Avvalo, izolyatsiya plitasi batareya to’plamining umumiy strukturaviy kuchini oshiradi, bu esa butun batareya to’plami tuzilishini kuchliroq qiladi. Ikkinchidan, bir hududdagi akkumulyator yonib ketganda, boshqa hududlardagi batareyalar yonib ketishining oldini olish uchun uni samarali tarzda blokirovka qilish mumkin. Qopqoqning ichki qismi yuqori erish nuqtasi va past issiqlik o’tkazuvchanligi (shisha tolasi kabi) yoki suv bilan to’ldirilishi mumkin.

Batareya moduli (6-rasmda ko’rsatilganidek) s shaklidagi ajratgichning ichki qismi tomonidan 7 ta maydonga (1-rasmda m7-M6 maydonlari) bo’linadi. S-shaklidagi izolyatsiya plitasi batareya modullari uchun sovutish kanallarini ta’minlaydi va batareyalar to’plamining issiqlik boshqaruv tizimiga ulanadi.

Roadster akkumulyatorlari to’plami bilan solishtirganda, model akkumulyatori tashqi ko’rinishida aniq o’zgarishlarga ega bo’lsa-da, termal qochqinning tarqalishini oldini olish uchun mustaqil bo’limlarning strukturaviy dizayni davom etmoqda.

Roadster akkumulyatoridan farqli o’laroq, bitta akkumulyator avtomobilda tekis joylashgan va Model Model akkumulyatorining alohida batareyalari vertikal ravishda joylashtirilgan. Yagona akkumulyator to’qnashuv paytida siqish kuchiga duchor bo’lganligi sababli, eksenel kuch radial kuchga qaraganda yadro sargisi bo’ylab termal stressga ko’proq moyil bo’ladi. Ichki qisqa tutashuv nazoratdan tashqarida bo’lganligi sababli, nazariy jihatdan, sport avtomobil akkumulyatori boshqa yo’nalishlarga qaraganda yonma-yon to’qnashuvda bo’lishi mumkin. Stress va termal qochoqlar paydo bo’lishiga moyil. Model batareyasi to’plami siqilib, pastki qismida to’qnashganda, termal qochib ketish ehtimoli ko’proq.

uch darajali batareya boshqaruv tizimi

Ko’proq ilg’or akkumulyator texnologiyasiga intilayotgan ko’pgina ishlab chiqaruvchilardan farqli o’laroq, Tesla o’zining uch darajali batareya boshqaruv tizimiga ega bo’lgan kattaroq kvadrat batareya o’rniga yanada etuk 18650 lityum batareyani tanladi. Ierarxik boshqaruv dizayni bilan minglab batareyalarni bir vaqtning o’zida boshqarish mumkin. Batareyani boshqarish tizimining ramkasi 7-rasmda ko’rsatilgan. Misol tariqasida Tesla oadster uch darajali batareya boshqaruv tizimini oling:

1) Modul darajasida moduldagi har bir g’ishtdagi bitta batareyaning kuchlanishini (eng kichik boshqaruv bloki sifatida), har bir g’ishtning harorati va chiqish kuchlanishini kuzatish uchun batareya monitorini (BatteryMonitorboard, BMB) o’rnating. butun modul.

2) Batareya to’plamining ish holatini, jumladan, oqim, kuchlanish, harorat, namlik, joylashuv, tutun va boshqalarni kuzatish uchun batareya to’plami darajasida BatterySystemMonitor (BSM) o’rnating.

3) Avtomobil darajasida BSM ni kuzatish uchun VSM ni o’rnating.

Bundan tashqari, haddan tashqari oqimdan himoya qilish, haddan tashqari kuchlanishdan himoya qilish va izolyatsiyaga chidamlilik monitoringi kabi texnologiyalar AQSh patentlarida mos ravishda US20130179012, US20120105015 va US20130049971A1 mujassamlangan.