Beszélje meg a Tesla tisztán elektromos jármű lítium akkumulátor rendszerének optimalizálási technológiáját

Nincsenek teljesen biztonságos akkumulátorok a világon, csak olyan kockázatok, amelyeket nem azonosítanak és előznek meg teljesen. Teljes mértékben használja ki az emberközpontú termékbiztonsági fejlesztési koncepciót. Bár a megelőző intézkedések nem elegendőek, a biztonsági kockázatok ellenőrizhetők.

Vegyük példaként a Seattle Expressway-en történt modellbalesetet 2013-ban. Az akkumulátorcsomagban lévő akkumulátormodulok között viszonylag független tér van, amelyet a tűzálló szerkezet zár le. Amikor az autót az akkumulátor védőburkolatának alján egy kemény tárgy kilyukasztja (az ütközőerő eléri a 25 t-t és a leszerelt alsó panel vastagsága kb. 6,35 mm, a lyuk átmérője 76,2 mm), ami az akkumulátor modult okozza. hogy elveszítse uralmát a hő és a tűz felett. Ugyanakkor háromszintű felügyeleti rendszere képes időben aktiválni a biztonsági mechanizmust, hogy figyelmeztesse a vezetőt, hogy a lehető leghamarabb hagyja el a járművet, hogy a vezető végül ne sérüljön meg. A Tesla elektromos járművek biztonsági tervezésének részletei nem világosak. Ezért megvizsgáltuk a Tesla Electric Vehicle Electric Energy Storage System vonatkozó szabadalmait, kombinálva a meglévő műszaki információkat, és előzetes megértést tettünk. Remélem mások tévednek. Reméljük, hogy tanulhatunk a hibáikból, és megelőzhetjük a hibák megkettőzését. Ugyanakkor teljes játékot adhatunk a másolás szellemének, és elérhetjük a felszívódást és az innovációt.

Tesla Roadster akkumulátor csomag

Ez a sportautó a Tesla első tisztán elektromos sportautója, amelyet 2008-ban tömeggyártásban gyártottak, a globális gyártási korlát 2500 autó. Az ebben a modellben szállított akkumulátorcsomag az ülés mögötti csomagtartóban található (az 1. ábrán látható módon). A teljes akkumulátorcsomag tömege körülbelül 450 kg, térfogata körülbelül 300 liter, a rendelkezésre álló energia 53 kWh, a teljes feszültség pedig 366 V.

A Tesla Roadster sorozatú akkumulátorcsomag 11 modulból áll (ahogy a 2. ábrán látható). A modul belsejében 69 különálló cella van párhuzamosan csatlakoztatva, hogy egy téglát (vagy "cella téglát") képezzenek, majd kilenc tégla sorba kapcsolva akkumulátort képez csomag 6831 egyedi cellát tartalmaz egy modulban. A modul egy cserélhető egység. Ha valamelyik elem elromlott, ki kell cserélni.

Cserélhető elemeket tartalmazó modulok; Ugyanakkor a független modul a modulnak megfelelően szétválaszthatja az egyetlen akkumulátort. Jelenleg az egycellás fontos választás a Sanyo 18650 gyártásához Japánban.

Chen Liquan, a Kínai Tudományos Akadémia akadémikusa szavaival élve, az elektromos járművek energiatároló rendszerének egycellás kapacitás kiválasztásával kapcsolatos érv az elektromos járművek fejlődési útjáról szól. Jelenleg az akkumulátorkezelési technológia korlátozottsága és más tényezők miatt az elektromos járművek energiatároló rendszerei Kínában többnyire nagy kapacitású négyzet alakú akkumulátorokat használnak. A Teslához hasonlóan azonban kevés az elektromos járművek energiatároló rendszere, amelyet kis kapacitású, egyedi akkumulátorok szerelnek össze, beleértve a Hangzhou technológiát is. Li Gechen, a Harbini Műszaki Egyetem professzora egy új „belső biztonság” kifejezést javasolt, amelyet az akkumulátoripar néhány szakértője elismert. Két feltétel teljesül: az egyik a legalacsonyabb kapacitású akkumulátor, és az energiakorlát nem elég ahhoz, hogy súlyos következményeket okozzon. Ha ég vagy felrobban, amikor egyedül használják vagy tárolják; Másodszor, ha az akkumulátormodulban a legkisebb kapacitású akkumulátor ég vagy felrobban, az nem okoz más cellaláncok égését vagy felrobbanását. Figyelembe véve a lítium akkumulátorok jelenlegi biztonsági szintjét, a Hangzhou Science and Technology kis kapacitású, hengeres lítium akkumulátorokat is használ az akkumulátorcsomagok moduláris párhuzamos és soros csatlakozású összeszereléséhez (lásd a CN101369649-et). Az akkumulátor csatlakozási eszköze és összeszerelési rajza a 3. ábrán látható.

Az akkumulátoregység fején is található egy kiemelkedés (5. ábra P8 területe a 4. ábra jobb oldalán lévő kiemelkedésnek felel meg). Szereljen be két akkumulátormodult az egymásra rakáshoz és a kisütéshez. Az akkumulátorcsomagban 5920 darab elem található.

Az akkumulátorcsomag 8 területe (beleértve a kiálló részeket is) teljesen el van szigetelve egymástól. Mindenekelőtt a szigetelőlemez növeli az akkumulátorcsomag általános szerkezeti szilárdságát, ezáltal szilárdabbá teszi az akkumulátorcsomag teljes szerkezetét. Másodszor, amikor az akkumulátor egy területen kigyullad, hatékonyan blokkolja és megakadályozza, hogy az akkumulátor más területeken is meggyulladjon. A tömítés megtölthető magas olvadáspontú és alacsony hővezető képességű anyagokkal (például üvegszállal) vagy vízzel.

Az akkumulátormodult (ahogyan a 6. ábra mutatja) hét területre osztja (a 6. ábrán m1-M7 területek) az S alakú szigetelőlap. Az s-típusú szigetelőlemez hűtőcsatornát biztosít az akkumulátormodul számára, és az akkumulátorcsomag hőszabályozó rendszeréhez csatlakozik.

A Roadster akkumulátorral összehasonlítva, bár a modellakkumulátor megjelenése jelentősen megváltozott, folytatódik a független válaszfalak szerkezeti kialakítása, hogy megakadályozzák a hőkitörés terjedését.

A Roadster akkumulátorcsomaggal ellentétben egyetlen akkumulátor lemerült az autóban, a Model akkumulátorcsomag egyes akkumulátorai pedig függőlegesen vannak elhelyezve. Mivel az egyetlen akkumulátor az ütközés során extrudáló erőnek van kitéve, az axiális erő nagyobb valószínűséggel kelt hőfeszültséget a mag tekercselése mentén, mint a radiális erő. Mivel a belső rövidzárlat nem szabályozható, elméletileg a sportautó akkumulátora nagyobb valószínűséggel generál kontrollálhatatlan hőfeszültséget oldalsó ütközéskor, mint más irányban, és a modell akkumulátorcsomag nagyobb valószínűséggel generál hőkifutást az alsó ütközés során. extrudálási ütközés.

Három szintű akkumulátor-kezelő rendszer

A legtöbb fejlettebb akkumulátortechnológiát követő gyártótól eltérően a Tesla a háromszintű akkumulátorkezelő rendszerével a kiforrottabb 18650-es lítium akkumulátort választotta a nagyobb négyzet alakú akkumulátor helyett. A hierarchikus felügyeleti terv több ezer akkumulátort képes kezelni egyszerre. Az akkumulátorkezelő rendszer keretrendszere a 7. ábrán látható. Vegyük példának a Tesla oadster háromszintű akkumulátorkezelő rendszerét:

1) A modul szintjén állítsa be a Battery Monitor kártyát (BMB) úgy, hogy figyelje a modul minden egyes téglájában lévő egyetlen akkumulátor feszültségét (minimum kezelőegységként), az egyes kockák hőmérsékletét és a teljes modul kimeneti feszültségét. .


2) A BatterySystemMonitor (BSM) az akkumulátor egység szintjére van beállítva, hogy figyelje az akkumulátor működési állapotát, beleértve az áramerősséget, feszültséget, hőmérsékletet, páratartalmat, tájolást, füstöt stb.

3) A jármű szintjén egy VSM van beállítva a BSM figyelésére.