Aptarkite Tesla grynos elektrinės transporto priemonės galios ličio akumuliatorių sistemos optimizavimo technologiją

Pasaulyje nėra absoliučiai saugių baterijų, yra tik rizikos, kurios nėra iki galo identifikuojamos ir užkertamos kelioms. Visapusiškai išnaudokite į žmones orientuotą gaminių saugos kūrimo koncepciją. Nors prevencinių priemonių nepakanka, pavojus saugai gali būti kontroliuojamas.

Kaip pavyzdį paimkite modelio avariją Sietlo greitkelyje 2013 m. Akumuliatoriaus bloke tarp akumuliatoriaus modulių yra santykinai nepriklausoma erdvė, kurią izoliuoja ugniai atspari konstrukcija. Akumuliatoriaus apsaugos dangtelio apačioje esantį automobilį pradurus kietu daiktu (smūgio jėga siekia 25 t, o išardytos apatinės plokštės storis apie 6,35 mm, angos skersmuo 76,2 mm), dėl to akumuliatoriaus modulis. prarasti karščio ir ugnies kontrolę. Tuo pačiu metu jo trijų lygių valdymo sistema gali laiku įjungti saugos mechanizmą, kad įspėtų vairuotoją kuo greičiau palikti transporto priemonę, kad vairuotojas galutinai nesusižalotų. Išsami informacija apie Tesla EV saugos dizainą nėra aiški. Todėl išnagrinėjome atitinkamus Tesla Electric Vehicle Electric Energy Storage System patentus, kartu su esama technine informacija ir padarėme išankstinį supratimą. Tikiuosi, kad kiti klysta. Tikimės, kad galime pasimokyti iš jų klaidų ir užkirsti kelią klaidų kartojimui. Tuo pačiu metu galime visiškai išnaudoti kopijavimo dvasią ir pasiekti įsisavinimo bei naujovių.

Tesla Roadster akumuliatorių paketas

Šis sportinis automobilis yra pirmasis grynai elektrinis „Tesla“ sportinis automobilis, pradėtas masiškai gaminti 2008 m., kurio pasaulinė gamybos riba yra 2500 automobilių. Šio modelio akumuliatorius yra bagažinėje už sėdynės (kaip parodyta 1 pav.). Viso akumuliatoriaus svoris apie 450kg, tūris apie 300L, turima energija 53kWh, bendra įtampa 366V.

„Tesla Roadster“ serijos akumuliatorių bloką sudaro 11 modulių (kaip parodyta 2 paveiksle). Modulio viduje lygiagrečiai sujungti 69 atskiri elementai, kad būtų suformuota plyta (arba „elementų plyta“), po kurių seka devynios plytos, sujungtos nuosekliai, kad susidarytų baterija. pakuotė su 6831 atskira ląstele viename modulyje. Modulis yra keičiamas blokas. Jei viena iš baterijų sugedo, ją reikia pakeisti.

Keičiami moduliai su baterijomis; Tuo pačiu metu nepriklausomas modulis gali atskirti vieną bateriją pagal modulį. Šiuo metu jo viena ląstelė yra svarbus pasirinkimas Sanyo 18650 gamybai Japonijoje.

Kinijos mokslų akademijos akademiko Chen Liquan žodžiais, argumentas dėl vienos ląstelės talpos pasirinkimo elektromobilių energijos kaupimo sistemoje yra argumentas apie elektrinių transporto priemonių plėtros kelią. Šiuo metu dėl baterijų valdymo technologijos apribojimų ir kitų veiksnių elektromobilių energijos kaupimo sistemos Kinijoje dažniausiai naudoja didelės talpos kvadratines baterijas. Tačiau, kaip ir Tesla, yra nedaug elektrinių transporto priemonių energijos kaupimo sistemų, surenkamų iš mažos talpos atskirų baterijų, įskaitant Hangzhou technologiją. Profesorius Li Gechenas iš Harbino technologijos universiteto pasiūlė naują terminą „vidinė sauga“, kurį pripažino kai kurie baterijų pramonės ekspertai. Tenkinamos dvi sąlygos: viena yra mažiausios talpos baterija, o energijos limito nepakanka rimtoms pasekmėms sukelti. Jei jis dega arba sprogsta naudojant arba laikant vieną; Antra, akumuliatoriaus modulyje, jei sudegs arba sprogs mažiausios talpos baterija, tai nesukels kitų elementų grandinių degimo ar sprogimo. Atsižvelgiant į dabartinį ličio baterijų saugos lygį, Hangzhou Science and Technology taip pat naudoja mažos talpos cilindrines ličio baterijas, kad surinktų akumuliatorių blokus moduliniu lygiagrečiu ir nuosekliu ryšiu (žr. CN101369649). Akumuliatoriaus prijungimo įtaisas ir surinkimo schema parodyta 3 pav.

Taip pat yra išsikišimas ant akumuliatoriaus bloko galvutės (sritis P8 5 paveiksle atitinka išsikišimą 4 paveikslo dešinėje). Įdėkite du akumuliatoriaus modulius, kad galėtumėte sukrauti ir iškrauti. Baterijų pakete yra 5920 pavienių baterijų.

8 baterijos bloko sritys (įskaitant iškyšas) yra visiškai izoliuotos viena nuo kitos. Visų pirma, izoliacinė plokštė padidina bendrą akumuliatoriaus bloko konstrukcinį stiprumą, todėl visa akumuliatoriaus bloko struktūra tampa tvirtesnė. Antra, kai užsiliepsnoja akumuliatorius vienoje vietoje, jis gali veiksmingai blokuoti ir užkirsti kelią akumuliatoriui užsidegti kitose srityse. Tarpiklis gali būti užpildytas medžiagomis, turinčiomis aukštą lydymosi temperatūrą ir mažą šilumos laidumą (pavyzdžiui, stiklo pluoštą) arba vandeniu.

Akumuliatoriaus modulis (kaip parodyta 6 paveiksle) yra padalintas į septynias sritis (m1-M7 sritys 6 pav.) S formos izoliacine plokšte. S tipo izoliacinė plokštė suteikia akumuliatoriaus modulio aušinimo kanalą ir yra prijungta prie akumuliatoriaus bloko šilumos valdymo sistemos.

Palyginti su Roadster akumuliatorių paketu, nors modelio akumuliatoriaus išvaizda labai pasikeitė, nepriklausomų pertvarų konstrukcinis dizainas, siekiant užkirsti kelią šiluminio bėgimo plitimui, tęsiamas.

Skirtingai nei Roadster akumuliatoriaus blokas, vienas akumuliatorius yra išsikrovęs automobilyje, o atskiri modelio akumuliatoriaus baterijos yra išdėstyti vertikaliai. Kadangi susidūrimo metu viena baterija yra veikiama ekstruzijos jėgos, labiau tikėtina, kad ašinė jėga generuos šiluminį įtempimą išilgai šerdies apvijos nei radialinė jėga. Kadangi vidinis trumpasis jungimas yra nekontroliuojamas, teoriškai sportinio automobilio akumuliatoriaus paketas šoninio susidūrimo metu dažniau sukels nekontroliuojamą šiluminį įtampą nei kitomis kryptimis, o modelio akumuliatoriaus blokas labiau linkęs generuoti šiluminį pabėgimą apačioje. ekstruzijos susidūrimas.

Trijų lygių akumuliatoriaus valdymo sistema

Skirtingai nei dauguma gamintojų, kurie siekia pažangesnės baterijų technologijos, Tesla, turėdama trijų lygių baterijų valdymo sistemą, pasirinko brandesnę 18650 ličio bateriją, o ne didesnę kvadratinę bateriją. Hierarchinis valdymo dizainas gali valdyti tūkstančius baterijų vienu metu. Akumuliatoriaus valdymo sistemos struktūra parodyta 7 pav. Paimkite Tesla oadster trijų lygių akumuliatoriaus valdymo sistemą kaip pavyzdį:

1) Modulio lygiu nustatykite baterijos monitoriaus plokštę (BMB), kad būtų galima stebėti kiekvienos modulio bloko vienos baterijos įtampą (kaip minimalų valdymo bloką), kiekvienos bloko temperatūrą ir viso modulio išėjimo įtampą. .


2) BatterySystemMonitor (BSM) yra nustatytas akumuliatoriaus lygiu, kad būtų galima stebėti akumuliatoriaus veikimo būseną, įskaitant srovę, įtampą, temperatūrą, drėgmę, orientaciją, dūmus ir kt.

3) Transporto priemonės lygiu nustatytas VSM, kuris stebi BSM.