टेस्ला शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहनाच्या पॉवर लिथियम बॅटरी सिस्टमच्या ऑप्टिमायझेशन तंत्रज्ञानावर चर्चा करा

जगात कोणत्याही पूर्णपणे सुरक्षित बॅटरी नाहीत, फक्त जोखीम पूर्णपणे ओळखल्या जात नाहीत आणि प्रतिबंधित नाहीत. लोकाभिमुख उत्पादन सुरक्षा विकास संकल्पनेचा पुरेपूर वापर करा. प्रतिबंधात्मक उपाय पुरेसे नसले तरी सुरक्षिततेच्या धोक्यांवर नियंत्रण ठेवता येते.

2013 मध्ये सिएटल एक्स्प्रेसवेवरील मॉडेल अपघाताचे उदाहरण घ्या. बॅटरी पॅकमधील बॅटरी मॉड्यूल्समध्ये तुलनेने स्वतंत्र जागा असते, जी अग्निरोधक संरचनेद्वारे वेगळी असते. जेव्हा बॅटरी संरक्षण कव्हरच्या तळाशी असलेल्या कारला कठोर वस्तूने पंक्चर केले जाते (प्रभाव शक्ती 25 t पर्यंत पोहोचते आणि डिस्सेम्बल केलेल्या तळाच्या पॅनेलची जाडी सुमारे 6.35 मिमी असते, छिद्राचा व्यास 76.2 मिमी असतो), ज्यामुळे बॅटरी मॉड्यूल होते. उष्णता आणि आग नियंत्रण गमावणे. त्याच वेळी, तिची तीन-स्तरीय व्यवस्थापन प्रणाली ड्रायव्हरला शक्य तितक्या लवकर वाहन सोडण्याची चेतावणी देण्यासाठी सुरक्षितता यंत्रणा कार्यान्वित करू शकते, जेणेकरून ड्रायव्हरला शेवटी दुखापत होणार नाही. टेस्ला ईव्हीसाठी सुरक्षा डिझाइनचे तपशील स्पष्ट नाहीत. म्हणून, आम्ही टेस्ला इलेक्ट्रिक व्हेईकल इलेक्ट्रिक एनर्जी स्टोरेज सिस्टीमच्या संबंधित पेटंटचा सल्ला घेतला आहे, विद्यमान तांत्रिक माहितीसह एकत्रितपणे, आणि प्राथमिक समजूत काढली आहे. मला आशा आहे की इतर चुकीचे आहेत. आम्हाला आशा आहे की आम्ही त्यांच्या चुकांमधून शिकू शकू आणि चुकांची नक्कल रोखू शकू. त्याच वेळी, आम्ही कॉपीकॅटच्या भावनेला पूर्ण खेळ देऊ शकतो आणि आत्मसात करू शकतो आणि नाविन्य मिळवू शकतो.

टेस्ला रोडस्टर बॅटरी पॅक

ही स्पोर्ट्स कार टेस्लाची 2008 मध्ये मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन करणारी पहिली शुद्ध इलेक्ट्रिक स्पोर्ट्स कार आहे, जिच्या जागतिक उत्पादन मर्यादा 2500 कार आहेत. या मॉडेलने घेतलेला बॅटरी पॅक सीटच्या मागे ट्रंकमध्ये स्थित आहे (आकृती 1 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे). संपूर्ण बॅटरी पॅकचे वजन सुमारे 450kg आहे, आवाज सुमारे 300L आहे, उपलब्ध ऊर्जा 53kWh आहे आणि एकूण व्होल्टेज 366V आहे.

टेस्ला रोडस्टर मालिका बॅटरी पॅकमध्ये 11 मॉड्यूल असतात (आकृती 2 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे) मॉड्यूलच्या आत, 69 वैयक्तिक सेल एक वीट (किंवा "सेल वीट") तयार करण्यासाठी समांतर जोडलेले असतात, त्यानंतर बॅटरी तयार करण्यासाठी मालिकेत नऊ विटा जोडल्या जातात. एका मॉड्यूलमध्ये 6831 वैयक्तिक सेलसह पॅक करा. मॉड्यूल बदलण्यायोग्य युनिट आहे. जर बॅटरीपैकी एक तुटलेली असेल तर ती बदलणे आवश्यक आहे.

बॅटरी असलेले बदलण्यायोग्य मॉड्यूल; त्याच वेळी, स्वतंत्र मॉड्यूल मॉड्यूलनुसार एकल बॅटरी वेगळे करू शकते. सध्या, त्याची सिंगल सेल ही जपानमधील Sanyo 18650 उत्पादनासाठी महत्त्वाची निवड आहे.

चायनीज ॲकॅडमी ऑफ सायन्सेसचे शिक्षणतज्ज्ञ चेन लिक्वान यांच्या शब्दात, इलेक्ट्रिक वाहन ऊर्जा साठवण प्रणालीच्या सिंगल सेल क्षमतेच्या निवडीबद्दलचा युक्तिवाद म्हणजे इलेक्ट्रिक वाहनांच्या विकासाच्या मार्गाविषयीचा युक्तिवाद. सध्या, बॅटरी व्यवस्थापन तंत्रज्ञानाच्या मर्यादा आणि इतर कारणांमुळे, चीनमधील इलेक्ट्रिक वाहन ऊर्जा साठवण प्रणाली मुख्यतः मोठ्या क्षमतेच्या चौरस बॅटरी वापरतात. तथापि, टेस्ला प्रमाणेच, हँगझोऊ तंत्रज्ञानासह लहान क्षमतेच्या सिंगल बॅटरीद्वारे एकत्रित केलेल्या काही इलेक्ट्रिक वाहन ऊर्जा संचयन प्रणाली आहेत. हार्बिन युनिव्हर्सिटी ऑफ टेक्नॉलॉजीचे प्रोफेसर ली गेचेन यांनी "आंतरिक सुरक्षा" हा नवीन शब्द प्रस्तावित केला, ज्याला बॅटरी उद्योगातील काही तज्ञांनी मान्यता दिली. दोन अटी पूर्ण केल्या आहेत: एक म्हणजे सर्वात कमी क्षमतेची बॅटरी आणि गंभीर परिणाम होण्यासाठी ऊर्जा मर्यादा पुरेशी नाही. एकट्याने वापरल्यास किंवा संग्रहित केल्यावर ते जळत असल्यास किंवा विस्फोट झाल्यास; दुसरे, बॅटरी मॉड्युलमध्ये, जर सर्वात कमी क्षमतेची बॅटरी जळली किंवा स्फोट झाली, तर त्यामुळे इतर सेल चेन जळत नाहीत किंवा स्फोट होणार नाहीत. लिथियम बॅटरीची सध्याची सुरक्षितता पातळी लक्षात घेता, हँगझोउ विज्ञान आणि तंत्रज्ञान मॉड्युलर समांतर आणि मालिका कनेक्शनमध्ये बॅटरी पॅक एकत्र करण्यासाठी लहान क्षमतेच्या दंडगोलाकार लिथियम बॅटरीचा वापर करते (कृपया CN101369649 पहा). बॅटरी कनेक्शन डिव्हाइस आणि असेंबली आकृती आकृती 3 मध्ये दर्शविली आहे.

बॅटरी पॅकच्या डोक्यावर एक प्रोट्रुजन देखील आहे (आकृती 5 मधील क्षेत्र P8 आकृती 4 च्या उजव्या बाजूला असलेल्या प्रोट्र्यूजनशी संबंधित आहे). स्टॅकिंग आणि डिस्चार्जिंगसाठी दोन बॅटरी मॉड्यूल स्थापित करा. बॅटरी पॅकमध्ये 5920 एकल बॅटरी आहेत.

बॅटरी पॅकमधील 8 क्षेत्रे (प्रक्षेपणासह) एकमेकांपासून पूर्णपणे विलग आहेत. सर्वप्रथम, आयसोलेशन प्लेट बॅटरी पॅकची संपूर्ण संरचनात्मक ताकद वाढवते, ज्यामुळे संपूर्ण बॅटरी पॅकची रचना अधिक मजबूत होते. दुसरे, जेव्हा एका भागातील बॅटरीला आग लागते, तेव्हा ती प्रभावीपणे ब्लॉक करू शकते आणि इतर भागातील बॅटरीला आग लागण्यापासून रोखू शकते. गॅस्केट उच्च वितळण्याचे बिंदू आणि कमी थर्मल चालकता (जसे की काचेच्या फायबर) किंवा पाण्याने भरले जाऊ शकते.

बॅटरी मॉड्यूल (आकृती 6 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे) s-आकाराच्या पृथक्करण प्लेटद्वारे सात क्षेत्रांमध्ये (आकृती 6 मधील m1-M7 क्षेत्रे) विभागलेले आहे. एस-टाइप आयसोलेशन प्लेट बॅटरी मॉड्यूलसाठी कूलिंग चॅनेल प्रदान करते आणि बॅटरी पॅकच्या थर्मल व्यवस्थापन प्रणालीशी जोडलेली असते.

रोडस्टर बॅटरी पॅकच्या तुलनेत, मॉडेल बॅटरी पॅकचे स्वरूप लक्षणीय बदलले असले तरी, थर्मल रनअवेचा प्रसार रोखण्यासाठी स्वतंत्र विभाजनांची संरचनात्मक रचना सुरूच आहे.

रोडस्टर बॅटरी पॅकच्या विपरीत, कारमध्ये एकच बॅटरी सपाट असते आणि मॉडेल बॅटरी पॅकच्या एकल बॅटरी उभ्या मांडलेल्या असतात. टक्कर दरम्यान एकल बॅटरी एक्सट्रूजन फोर्सच्या अधीन असल्याने, अक्षीय बल रेडियल फोर्सपेक्षा कोर वळणाच्या बाजूने थर्मल ताण निर्माण करण्याची अधिक शक्यता असते. अंतर्गत शॉर्ट सर्किट नियंत्रणाबाहेर असल्याने, सैद्धांतिकदृष्ट्या, स्पोर्ट्स कार बॅटरी पॅक इतर दिशांच्या तुलनेत साइड टक्करच्या वेळी थर्मल स्ट्रेस नियंत्रणाबाहेर जाण्याची शक्यता असते आणि मॉडेल बॅटरी पॅक तळाच्या दरम्यान थर्मल रनअवे निर्माण करण्याची अधिक शक्यता असते. एक्सट्रूजन टक्कर.

तीन स्तरीय बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली

अधिक प्रगत बॅटरी तंत्रज्ञानाचा पाठपुरावा करणाऱ्या बहुतेक उत्पादकांच्या विपरीत, टेस्लाने, तीन-स्तरीय बॅटरी व्यवस्थापन प्रणालीसह, मोठ्या चौरस बॅटरीऐवजी अधिक परिपक्व 18650 लिथियम बॅटरी निवडली. श्रेणीबद्ध व्यवस्थापन डिझाइन एकाच वेळी हजारो बॅटरी व्यवस्थापित करू शकते. बॅटरी व्यवस्थापन प्रणालीची चौकट आकृती 7 मध्ये दर्शविली आहे. उदाहरण म्हणून टेस्ला ओडस्टर तीन-स्तरीय बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली घ्या:

1) मॉड्यूल स्तरावर, मॉड्यूलच्या प्रत्येक विटातील एकल बॅटरीच्या व्होल्टेजचे निरीक्षण करण्यासाठी बॅटरी मॉनिटर बोर्ड (BMB) सेट करा (किमान व्यवस्थापन युनिट म्हणून), प्रत्येक विटेचे तापमान आणि संपूर्ण मॉड्यूलचे आउटपुट व्होल्टेज. .


2) बॅटरी पॅकच्या ऑपरेशन स्थितीचे परीक्षण करण्यासाठी बॅटरी पॅक स्तरावर बॅटरीसिस्टम मॉनिटर (बीएसएम) सेट केले जाते, ज्यामध्ये वर्तमान, व्होल्टेज, तापमान, आर्द्रता, अभिमुखता, धूर इ.

3) वाहन स्तरावर, BSM चे निरीक्षण करण्यासाठी VSM सेट केले आहे.