Rembugan babagan teknologi optimalisasi sistem baterei lithium daya saka kendaraan listrik murni Tesla

Ora ana baterei sing pancen aman ing donya, mung risiko sing ora bisa diidentifikasi lan dicegah. Gunakake konsep pangembangan safety produk sing berorientasi wong. Sanajan langkah-langkah pencegahan ora cukup, risiko safety bisa dikontrol.

Njupuk kacilakan model ing Seattle Expressway ing 2013 minangka conto. Ana papan sing relatif mandiri ing antarane modul baterei ing paket baterei, sing diisolasi dening struktur tahan api. Nalika mobil ing ngisor tutup pangayoman baterei wis punctured dening obyek hard (gaya impact tekan 25 t lan kekandelan saka panel ngisor disassembled bab 6,35 mm, diameteripun bolongan punika 76,2 mm), kang nimbulaké modul baterei ilang kontrol panas lan geni. Ing wektu sing padha, sistem manajemen telung tingkat bisa ngaktifake mekanisme safety ing wektu kanggo ngelekake driver kanggo ninggalake kendaraan sanalika bisa, supaya driver ora bakal tatu pungkasanipun. Rincian desain safety kanggo Tesla EVs ora jelas. Mula, kita wis takon karo paten sing relevan saka Sistem Panyimpenan Tenaga Listrik Kendaraan Listrik Tesla, digabungake karo informasi teknis sing ana, lan nggawe pangerten awal. Muga-muga wong liya salah. Muga-muga kita bisa sinau saka kesalahane lan nyegah duplikasi kesalahan. Ing wektu sing padha, kita bisa menehi play full kanggo semangat copycat lan entuk panyerepan lan inovasi.

Paket baterei Tesla Roadster

Mobil sport iki minangka mobil sport listrik murni pisanan Tesla sing diproduksi massal ing taun 2008, kanthi watesan produksi global 2500 mobil. Baterei sing digawa model iki ana ing bagasi ing mburi kursi (kaya sing ditampilake ing Gambar 1). Bobot kabeh baterei udakara 450kg, volume udakara 300L, energi sing kasedhiya yaiku 53kWh, lan voltase total 366V.

Paket baterei seri Tesla Roadster kasusun saka 11 modul (kaya sing ditampilake ing Gambar 2) Ing njero modul, 69 sel individu disambungake kanthi podo karo kanggo mbentuk bata (utawa "bata sel"), diikuti karo sangang bata sing disambungake kanthi seri kanggo mbentuk baterei. Pack karo 6831 sel individu ing siji modul. Modul kasebut minangka unit sing bisa diganti. Yen salah siji saka baterei rusak, iku kudu diganti.

Modul sing bisa diganti sing ngemot baterei; Ing wektu sing padha, modul independen bisa misahake baterei siji miturut modul kasebut. Saiki, sel tunggal minangka pilihan penting kanggo produksi Sanyo 18650 ing Jepang.

Ing tembung Chen Liquan, akademisi saka Chinese Academy of Sciences, argumentasi babagan pilihan kapasitas sel tunggal sistem panyimpenan energi kendaraan listrik minangka argumentasi babagan jalur pangembangan kendaraan listrik. Saiki, amarga watesan teknologi manajemen baterei lan faktor liyane, sistem panyimpenan energi kendaraan listrik ing China biasane nggunakake baterei kothak kapasitas gedhe. Nanging, padha karo Tesla, ana sawetara sistem panyimpenan energi kendaraan listrik sing dirakit dening baterei siji kapasitas cilik, kalebu Teknologi Hangzhou. Profesor Li Gechen saka Universitas Teknologi Harbin ngusulake istilah anyar "keamanan intrinsik", sing diakoni dening sawetara ahli ing industri baterei. Rong kahanan sing ditemoni: siji yaiku baterei kanthi kapasitas paling murah, lan watesan energi ora cukup kanggo nyebabake akibat sing serius. Yen kobong utawa njeblug nalika digunakake utawa disimpen piyambak; Kapindho, ing modul baterei, yen baterei kanthi kapasitas paling sithik diobong utawa njeblug, ora bakal nyebabake rantai sel liyane kobong utawa njeblug. Ngelingi tingkat keamanan baterei lithium saiki, Ilmu lan Teknologi Hangzhou uga nggunakake baterei lithium silinder kapasitas cilik kanggo ngumpulake paket baterei kanthi sambungan paralel lan seri modular (waca CN101369649). Piranti sambungan baterei lan diagram perakitan ditampilake ing Gambar 3.

Ana uga protrusion ing endhas baterei (area P8 ing Figure 5 cocog karo protrusion ing sisih tengen Figure 4). Instal loro modul baterei kanggo numpuk lan discharging. Ana 5920 baterei siji ing paket baterei.

dheweke 8 wilayah ing paket baterei (kalebu proyeksi) rampung diisolasi saka saben liyane. Kaping pisanan, piring isolasi nambah kekuatan struktural sakabèhé saka paket baterei, nggawe kabeh struktur paket baterei luwih padhet. Kapindho, nalika baterei ing siji wilayah keno geni, iku bisa èfèktif mblokir lan nyegah baterei ing wilayah liyane saka keno geni. Gasket bisa diisi bahan kanthi titik lebur sing dhuwur lan konduktivitas termal sing kurang (kayata serat kaca) utawa banyu.

Modul baterei (minangka ditampilake ing Figure 6) dipérang dadi pitung wilayah (wilayah m1-M7 ing Figure 6) dening piring isolasi s-shaped. Piring isolasi s-jinis menehi saluran cooling kanggo modul baterei lan disambungake menyang sistem manajemen termal saka paket baterei.

Dibandhingake karo Pack baterei Roadster, sanajan katon saka paket baterei model wis diganti Ngartekno, desain struktural saka partisi sawijining kanggo nyegah panyebaran runaway termal terus.

Boten kados paket baterei Roadster, baterei siji dumunung ing mobil, lan baterei siji saka Pack baterei Model disusun vertikal. Minangka baterei siji wis subjected kanggo pasukan extrusion sak tabrakan, gaya aksial luwih kamungkinan kanggo generate kaku termal bebarengan inti nduwurke tumpukan saka gaya radial. Amarga sirkuit cendhak internal ora bisa dikontrol, miturut teori, paket baterei mobil olahraga luwih cenderung ngasilake stres termal sing ora bisa dikendhaleni sajrone tabrakan sisih tinimbang arah liyane, lan paket baterei model luwih cenderung ngasilake pelarian termal sajrone sisih ngisor. tabrakan ekstrusi.

Sistem manajemen baterei telung tingkat

Ora kaya manufaktur sing ngupayakake teknologi baterei sing luwih maju, Tesla, kanthi sistem manajemen baterei telung tingkat, milih baterei lithium 18650 sing luwih diwasa tinimbang baterei sing luwih gedhe. Desain manajemen hirarkis bisa ngatur ewonan baterei ing wektu sing padha. Kerangka sistem manajemen baterei ditampilake ing Gambar 7. Coba conto sistem manajemen baterei telung tingkat Tesla oadster:

1) Ing tingkat modul, atur Papan Monitor Baterai (BMB) kanggo ngawasi voltase baterei siji ing saben bata modul (minangka unit manajemen minimal), suhu saben bata lan voltase output kabeh modul .


2) BatterySystemMonitor (BSM) disetel ing tingkat baterei kanggo ngawasi status operasi baterei, kalebu saiki, voltase, suhu, asor, orientasi, kumelun, etc.

3) Ing tingkat kendaraan, VSM disetel kanggo ngawasi BSM.