Найти патенты маска для тесла. Tesla Motors открывает свои патенты. Система защиты АКБ от перезаряда

Всем, кто привык к активному образу жизни, не нравится тратить время даром. У них все в буквальном смысле расписано поминутно. Они не любят ни на что отвлекаться. Именно для любителей активного времяпрепровождения и рассчитана новая серия «Касио Протрек». Подробнее о ней говорим дальше.

На кого рассчитана серия?

Новая линейка часов Casio рассчитана на всех, кому небезразличен активный туризм. Например, если вам нравится взбираться по непокорным горам, заниматься рафтингом и другими экстремальными видами спорта, эта серия именно для вас. С помощью таких часов можно не только уточнить, который час, но и с точностью до секунды зафиксировать время вашего восхождения.

Предыстория серии «Протрек» в период с 1994 по 1998 год

История создания популярной линейки «Касио Протрек» уходит своими корнями в не столь далекий 1994 год. Начиная с этого времени японская компания представила общественности одну из первых версий универсальных наручных часов, оснащенных самыми необходимыми для туриста функциями.

В этом же году впервые появилась модель, при изготовлении которой использовалась технология тройного датчика. Она была изготовлена из прочного и одновременно мягкого пластика и содержала элементы, позволяющие аксессуару работать при любых погодных условиях.

В начале 1995 года дизайн новинки претерпел ряд небольших изменений. В частности, компания-производитель решилась на небольшой эксперимент и заменила пластиковый ремешок модели. На этот раз он был изготовлен из кожи и текстиля. В 1996 «Касио Протрек» приобрели стильную и полезную автоматическую подсветку циферблата, приходящую в рабочее состояние при необходимости и не требующую поиска кнопки включения.

В начале 1998 году компания выпустила новую модель из серии «Протрек», заключенную в полноценный металлический корпус, что значительно усиливало ее противоударные качества и повышало срок эксплуатации. В 1999 году произошел настоящий прорыв в часовой индустрии. В это время японский изготовитель электроприборов выпустил часы, позволяющие измерять высоту над уровнем моря (до 6000 м).

Прогресс линии «Протрек» с 2000 по 2007 год

В 2000 году детище концерна приобрело жидкокристаллический дисплей внушительных размеров. Кроме того, новинка позволяла своим владельцам измерять высоту до 10 000 м, а также задействовать ресурсы компаса, альтиметра и барометра в одно касание. Ровно через два года «Касио Протрек» обрел тройной датчик второго поколения и получил новые солнечные батареи.

В 2003 году разработчики часовых механизмов придумали модель, содержащую на циферблате стрелки. Совместив механику и электронику, компания завоевала новую нишу на рынке электроприборов нового поколения. Через пару лет в модельный ряд «Касио» добавили аксессуары с возможностью корректировать время по полученному радиосигналу. В начале 2007 производители решили упразднить корпус. За счет уменьшения числа деталей они сделали его легче.

Модернизация процесса производства с 2008 по 2014 год

В начале 2008 года появились первые часы из серии «Касио Протрек» (отзывы о них вы сможете прочитать немного позже), которые стали водонепроницаемыми и позволяли своим владельцам опускаться на глубину до 200 м. В 2010 году модели наручных часов японского производителя оснастили качественным аналоговым циферблатом, тройным датчиком, солнечной батареей. Через года два вышли часы, при изготовлении которых использовалась технология Smart Access.

В 2013 году были произведены обновления опций, в результате чего аксессуар стал работать еще более продуктивно. А новинки приобрели новомодный тройной датчик третьего поколения. И наконец в 2014 году модели «Касио» заполучили один цифровой и пару аналоговых циферблатов, тройной датчик.

В чем особенности часов новой серии?

Часы «Касио Протрек» - это относительно новая серия наручных часов, обладающая следующими новомодными опциями:

• тройным сенсором;
• альтиметром;
• термометром;
• барометром;
• компасом (за исключением модели PRW-500);
• солнечной батареей.

Из каких серий состоит современная линейка «Протрек»?

В настоящее время модельный ряд «Протрек» представлен следующими сериями:

К примеру, модели «Касио Протрек» (обзор их можно найти в этой статье) класса PRG, согласно инструкции, обладают следующими характеристиками и функциями:

• прочный пластиковый корпус;
• жесткое ;
• ремешок из полимерной пластмассы;
• двойной ЖК-дисплей;
• автоматическая электролюминесцентная подсветка;
• будильник;
• секундомер;
• барометром и тонометр;
• термометр;
• автоматический календарь;
• секундомер и встроенный датчик давления.

Модели «Касио» PRW исходя из инструкции, наделены способностью синхронизировать текущее время на основании данных на радиовышках. Почти все они оснащены дополнительным Triple Sensor, позволяющим выносить только точную и актуальную информацию на цифровое табло. У них также есть датчик компаса, низковольтный высокоточный процессор и стандартный набор опций (барометр, термометр, секундомер). Многие из модели этой серии имеют яркие и стильные ремешки.

Модели PRX содержат современный тройной датчик, в состав которого входят:

• компас;
• термометр;
• высотомер.

В их названии также содержится ответ на вопрос, на какую высоту они позволяют подняться. Например, PRX-7000T - (7000 м). Помимо этого, имя модели может содержать даже название горы. К примеру, PRX-8000T MANASLU - назван по имени одной из самых известных гималайских вершин высотой больше 8000 м.

«Касио Протрек»: инструкция

Иногда владельцам новенькой модели наручных часов трудно разобраться с огромным количеством опций, которые присутствуют в часах «Касио». В этом случае им на помощь приходит производитель, который всю возможную информацию по аксессуару, как правило, излагает в инструкции. К примеру, в ней говорится о четырех разрядах, по которым классифицируются Из такой таблички можно узнать следующие нюансы:

• есть ли у вашей модели защита от брызг и капель дождя;
• можно ли с ними плавать и мыть машину;
• можно ли их использовать для подводного погружения с аквалангом и т. д.

В ней также дается пояснение разнообразным значениям и сокращениям, описываются режимы работы часов, настройки, способы ухода и сроки эксплуатации.

О чем говорят владельцы часов?

Согласно последним данным, многие владельцы часов из линейки «Протрек» полностью удовлетворены приобретением. Одним из них нравится небольшой размер и толщина корпуса, что позволяет с легкостью скрывать аксессуар под рукавами одежды. Другие довольны надежным и прочным корпусом, способным выдержать падение с высоты, а также водонепроницаемостью. Третьи в восторге от "наворотов" в виде компаса, высотомера, термометра и прочих измерительных приборов, совмещенных в одном приборе.

Недавно приобрел часы,решил сделать обзорчик.Перечитал множество отзывов и решил отстановиться на часах Касио протрек PRG-40T-7V.Почему я сделал данный выбор в пользу именно данной модели?

• Есть компас
• Есть барометр
• Есть альтиметр
• Японское качество
• Титановый браслет(очень нравиться)
• Измерение температуры
• Водостойкие до 100 метров

Краткие технические характеристики:

Тип механизма:электронный

Корпус:Титан+пластик

Водостойкость:10 бар,это 100 метров,в этих часах можно нырять и плавать.

Имеют автоматический календарь,секундомер,компас,5 будильников,функция автоподсветки(может отключаться.Автоподсветка включается автоматически если вы поворачиваете руку чтобы посмотреть время.По умолчанию отключена.)Подсветка электролюминесцентная.

Имеет барометр(измерение проходит в гектопаскалях). Альтиметр(измеряет высоту над уровнем моря)

Стекло:пластик(думаю это недостаток данных часов)

Морозоустойчивость.12 и 24 часовой формат времени(настраивается). Имеет Базель.

Теперь по внешнему виду.Выглядят часы имхо просто великолепно(для любителей брутальных часов самое то 🙂)

Ремешок из титана,наверху крутящийся базель.Время видно ооочень четко.Имеют 5 функциональных кнопок.
Справа расположены 3 функциональные кнопки:Компас,Барометр,Альтиметр

Ремешок из титана(У более ранних версий-пластик.Здесь представлена версия Casio protrek PRG 40 7v ).Имеют оригинальную застежку,с которой вы будете уверены,что часы не растягнуться.На застежке надпись Casio и название «линейки» часов Protrek(Линейка протрек была разработана японской фирмой Касио специально для туристов)

Часы имеют несколько сенсоров

Часы имеют пластиковую «прокладку» на внутренней стороне часов.Задняя крышка часов сделана из нержавеющей стали,имеет резиновую прокладку внутри механизма(защищает от воды).Для питания часов необходимо аж 4 батарейки SR927W

ФУНКЦИИ ЧАСОВ CASIO PROTREK

Компас у часов очень точный.Тестировал с обычными компасами(смотрите сами)

2.Альтиметр(высотомер)Тоже достаточно точно работает.Сравнивал по навигатору.Есть функция записи высот

3.Барометр и температура

Очень клевая функция по которой можно без труда спрогнозировать погоду(Ухудшается или улучшается).Измерения давления происходит в гектопаскалях.Шкала давления расположена сверху на зеленом фоне,с помощью данной шкалы можно без труда определить уменьшается давление или повышается.Температура измеряется в диапазоне от -10 до 60 градусов цельсия.Температура показывается внизу дисплея.

INT	EU	IT	RUS	US	UK	FR
XXS	32	36	38	0	4	32
XS	34	38	40	2	6	34
S	36	40	42	4	8	36
M	38	42	44	6	10	38
L	40	44	46	8	12	40
XL	42	46	48	10	14	42
XXL	44	48	50	12	16	44
XXXL	46	50	52	14	18	46
XXXXL	48	52	54	16	20	48

JEA	INT	EU	IT	RUS	US	UK
23	XXS	34	36	38	0	4
24	XS	34	38	40	0	6
25	XS	36	38	40	2	6
26	S	36	40	42	2	8
27	S	38	40	42	4	8
28	M	38	42	44	6	10
29	M	40	44	44	8	12
30	L	40	44	46	8	12
31	L	42	46	46	10	14
32	XL	42	46	48	10	16
33	XL	44	48	48	12	16
34	XXL	46	50	50	12	18
35	XXL	46	50	54	14	18

EU	US	UK	длина стельки (см)	Россия
35	5	2	22,5	34
35,5	5,5	2,5	22,8	34,5
36	6	3	23	35
36,5	6,5	3,5	23,3	35,5
37	7	4	23,5	36
37,5	7,5	4,5	23,8	36,5
38	8	5	24	37
38,5	8,5	5,5	24,5	37,5
39	9	6	25	38
39,5	9,5	6,5	25,5	38,5
40	10	7	26	39
40,5	10,5	7,5	26,5	39,5
41	11	8	27	40
41,5	11,5	8,5	27,3	40,5
42	12	9	27,5	41
42,5	12,5	9,5	28,5	41,5
43	13	10	29,5	42

Головные уборы

Размер	US	UK	EU	Сантиметры
XXS	6 3/4	6 5/8	54	54
XS	6 7/8	6 3/4	55	55
S	7	6 7/8	56	56
M	7 1/8	7	57	57
L	7 1/4	7 1/8	58	58
XL	7 3/8	7 1/4	59	59
XXL	7 1/2	7 3/8	60	60
XXXL	7 5/8	7 1/2	61	61

Перчатки

Размер	Дюймы	Сантиметры
XXS	6	15,2
XS	6 1/2	16,5
S	7	17,8
M	7 1/2	19
L	8	20,3
XL	8 1/2	21,6
XXL	9	22,9
XXXL	9 1/2	24

Ремни

Размер	Дюймы	Сантиметры
XXS	24-26	60-65
XS	28-30	70-75
S	32-34	80-85
M	36-38	90-95
L	40	100
XL	42	105
XXL	44	110
XXXL	46	115

Для того чтобы подобрать вещь, которая идеально на Вас сядет, нужно точно определить свой размер. Каждый размер производителя приведен к единому международному буквенному значению (XS, S, M и т. д.). Для того, чтобы определить Ваш размер, необходимо узнать три параметра: обхват груди, обхват талии, обхват бедер, и сравнить их с , чтобы определить, какому буквенному значению соответствует именно Ваше телосложение. Нужно учесть, что каждая фигура индивидуальна, и некоторые отклонения в сантиметрах допустимы. Для этого вы можете воспользоваться и сверить ваши параметры с международными стандартами. Также, для большей точности, воспользуйтесь , не забывая учитывать свой тип фигуры и рост. Учитывайте крой одежды при выборе понравившейся вам модели,- отдавайте предпочтение в сторону большего результата для вещей, плотно сидящих по фигуре и приталенных силуэтов, и в пользу меньшего результата для свободных и объемных вещей. Одежда не должна стеснять ваших движений и причинять неудобства. Уделяйте этому большое внимание, когда выбираете новую вещь.

Каждый предмет Вашего гардероба требует определенного способа ухода. Символы, указанные на бирке с изнаночной стороны изделия, являются инструкциями по индивидуальному уходу за данной вещью, выполнение которых позволит Вам правильно ухаживать за любимыми вещами и надолго сохранить их первоначальный вид и качественные свойства материалов, из которых они выполнены. Мы предлагаем Вам их краткую расшифровку:

Стирка изделия с кипячением. Относится к изделиям из хлопка, льна.

Стирка изделия, при температуре 60°С. Относится к изделиям, не стойким к кипячению.

Относится к изделиям, не стойким к кипячению.

Стирка изделия с применением нейтрального моющего средства, максимальная температура воды при этом 40°С.

Относится к изделиям темного цвета, цветным, пестрым изделиям из хлопка, полиэстеровые ткани, белье, состоящее из вискозы и синтетических волокон.

Стирка изделия с применением нейтрального моющего средства, максимальная температура воды при этом 30°С.

Относится к шерстяным изделиям, для стирки в машине при щадящем режиме.

Только ручная стирка. Температура для стирки такого изделия 30°C- 40°C.

Стирка запрещена.

Стирка разрешена.

Стирка только в щадящем режиме.

Возможна только стирка, только в деликатном режиме. Знак обозначает большое количества воды, минимум механической обработки и быстрое полоскание.

Сушка и отжим

Сушка разрешена.

Сушка запрещена. Используется вместе с символом «Не стирать».

Выжимание и сушка, как в стиральной машине, так и в электрической сушке.

Запрещено выжимание и сушка в стиральной машине или электрической сушке.

Запрещено отжимание.

Возможна сушка при низкой температуре.

Возможна сушка при средней температуре.

Возможна сушка при высокой температуре.

Возможно отжимание и сушка в щадящем режиме.

Возможно отжимание и сушка в деликатном режиме.

Возможна сушка в вертикальном режиме.

Возможна сушка без применения отжима.

Возможна сушка только на горизонтальной поверхности.

Возможна сушка только в тени.

Отбеливание и химчистка

Сухая чистка (химчистка).

Запрещено подвергать изделие химчистке.

Возможна химчистка с применением любого растворителя.

Возможна чистка с применением следующих веществ: монофлотрихлорметан, углеводород, хлорный этилен.

Необходимо подвергать изделие чистке исключительно в щадящем режиме.

Возможна чистка с применением углеводорода и трифлотрихлорметана.

Необходимо подвергать изделие чистке в щадящем режиме.

Возможно отбеливание.

Запрещено отбеливание. Запрещено применение хлоросодержащие средств и стиральных порошков с отбеливающими веществами.

Возможно отбеливание с использованием хлора.

Возможна глажка, только при низкой температуре до 110°С. Применим для изделий из синтетических тканей: полиакрил, ацетат, полиамид, полиэстер.

Запрещено отпаривание.

Для того чтобы сохранить первоначальный внешний вид и качественные свойства обуви, необходимо своевременно и правильно за ней ухаживать, а так же дополнительно использовать специальные защитные средства, учитывая особенности материала, из которого обувь выполнена.

Если у Вас возникли какие-либо вопросы, Вы с легкостью сможете получить на них ответ у специалистов нашего контактного центра по бесплатному номеру 8-800-700-21-12 по будням с 9:00 до 22:00, в выходные с 10:00 до 21:00.

Для точного определения подходящего размера, Вам необходимо измерить свои параметры с помощью сантиметровой ленты: Основной параметр при выборе верхней части гардероба - обхват груди; Основные параметры при выборе нижней части гардероба - обхват талии и бедер.

1. Обхват груди – оберните сантиметровую ленту вокруг самой выступающей часть груди
2. Обхват талии – оберните сантиметровую ленту вокруг самой узкой части торса
3. Обхват бедер – оберните сантиметровую ленту вокруг самых выступающих частей ягодиц
4. Ширина плеча – измерьте длину от основания шеи до крайней плечевой точки
5. Длина рукава – измеряется при слегка согнутой в локте руке, начиная от крайней точки плеча до запястья
6. Длина брюк – для удобства определения подходящей длины, можно использовать любые брюки, которые на Вас хорошо сидят, разложив их на ровной поверхности и замерив внутренний шов сантиметровой лентой

Если у Вас возникли какие-либо вопросы, Вы с легкостью сможете получить на них ответ у специалистов нашего контактного центра по бесплатному номеру 8-800-700-21-12 по будням с 9:00 до 22:00, в выходные с 10:00 до 21:00.

Для точного определения размера обуви, необходимо сделать замеры и сверить их с таблицей соответствия. Встаньте на лист бумаги и обведите ногу карандашом. Для определения длины стопы измерьте расстояние между самыми удаленными точками на чертеже, как показано на рисунке. Измерьте обе ноги и выберите большую длину. Округлите полученный результат до 5 мм и найдите свой .

Полноту ноги (колодку) измеряют по самым широким точкам носочной части с помощью сантиметровой ленты.

1. Обхват стопы: обхват самой широкой части в районе пальцев
2. Длина стельки: расстояние от большого пальца до пятки

Если у Вас возникли какие-либо вопросы, Вы с легкостью сможете получить на них ответ у специалистов нашего контактного центра по бесплатному номеру 8-800-700-21-12 по будням с 9:00 до 22:00, в выходные с 10:00 до 21:00.

Yesterday, there was a wall of Tesla patents in the lobby of our Palo Alto headquarters. That is no longer the case. They have been removed, in the spirit of the open source movement, for the advancement of electric vehicle technology.

Tesla Motors was created to accelerate the advent of sustainable transport. If we clear a path to the creation of compelling electric vehicles, but then lay intellectual property landmines behind us to inhibit others, we are acting in a manner contrary to that goal. Tesla will not initiate patent lawsuits against anyone who, in good faith, wants to use our technology.

When I started out with my first company, Zip2, I thought patents were a good thing and worked hard to obtain them. And maybe they were good long ago, but too often these days they serve merely to stifle progress, entrench the positions of giant corporations and enrich those in the legal profession, rather than the actual inventors. After Zip2, when I realized that receiving a patent really just meant that you bought a lottery ticket to a lawsuit, I avoided them whenever possible.

At Tesla, however, we felt compelled to create patents out of concern that the big car companies would copy our technology and then use their massive manufacturing, sales and marketing power to overwhelm Tesla. We couldn’t have been more wrong. The unfortunate reality is the opposite: electric car programs (or programs for any vehicle that doesn’t burn hydrocarbons) at the major manufacturers are small to non-existent, constituting an average of far less than 1% of their total vehicle sales.

At best, the large automakers are producing electric cars with limited range in limited volume. Some produce no zero emission cars at all.

Given that annual new vehicle production is approaching 100 million per year and the global fleet is approximately 2 billion cars, it is impossible for Tesla to build electric cars fast enough to address the carbon crisis. By the same token, it means the market is enormous. Our true competition is not the small trickle of non-Tesla electric cars being produced, but rather the enormous flood of gasoline cars pouring out of the world’s factories every day.

We believe that Tesla, other companies making electric cars, and the world would all benefit from a common, rapidly-evolving technology platform.

Technology leadership is not defined by patents, which history has repeatedly shown to be small protection indeed against a determined competitor, but rather by the ability of a company to attract and motivate the world’s most talented engineers. We believe that applying the open source philosophy to our patents will strengthen rather than diminish Tesla’s position in this regard.

Большая часть патентов Tesla Motors, Inc. была заявлена компанией в период с 2010 по 2014 гг. Львиная доля данной интеллектуальной собственности посвящена двум основным темам: и оптимизации процесса её заряда.

Распределение патентов по тематике
Распределение патентов по годам подачи заявки

В данной статье мы рассмотрим три ключевых патента:

• (Методика быстрой зарядки);
• (Система защиты АКБ от перезаряда);
• (Аккумуляторная батарея с защитой ячеек).

Итак. Начнем с первого патента.

Методика быстрой зарядки

Данный патент содержит две ключевые идеи. Во-первых, под «быстрой» понимается зарядка не любой ценой, а с максимальным сохранением (продлением) жизненного цикла батареи. В этой связи разработчиком предлагается четрырехэтапная траектория заряда, её мы подробно рассмотрим чуть позже. Во-вторых, для сокращения времени полного заряда батареи второй и третий этапы модифицируются.

Вообще, данное изобретение больше относится исключительно к литий-ионным батареям, используемым в электротранспорте, но может быть применено и к другим типам источников питания.

Традиционно алгоритм заряда аккумуляторной батареи состоит из двух этапов.
На первом этапе заряд осуществляется в режиме поддержания постоянства тока (иногда постоянства мощности). Напряжение батареи при этом растет с начального до максимально допустимого для используемого типа батарей (4,2 В). На втором этапе заряд производится в режиме поддержания постоянства напряжения, равного требуемому. Ток при этом постепенно спадает. Процесс зарядки останавливается, когда ток становится меньше C/10.

Применение метода двухэтапного заряда для «быстрой» зарядки ведет к значительному снижению ресурса батареи, так как на первом этапе заряд постоянным током 1С длится недопустимо долго. Почему недопустимо мы объясним чуть позже.

Модернизируя процесс заряда до четырех (или более) этапного, мы значительно продлеваем жизненный цикл аккумуляторной батареи. Оптимальным является режим: constant current (CC) 2C — constant voltage (CV) 4В — СС 0,7С — СV 4,2 В. Наглядно данная диаграмма представлена на рисунке ниже.

Первая стадия идет в режиме постоянства тока, равного 2С, что больше традиционного 1С при двухэтапной зарядке. Напряжение при этом увеличивается с начального до 4…4,05 В. Это желаемая величина, реально она будет зависеть от внутреннего сопротивления конкретного элемента. Вторая стадия представляет собой режим постоянного напряжения, равного достигнутому на первом этапе. При этом ток уменьшается с 2С до 0,7С. Третья стадия вновь представляет собой работу в режиме поддержания постоянства тока. Напряжение при этом увеличивается с 4,05 до 4,2 В. Наконец, на четвертой стадии поддерживается постоянным напряжение до тех пор, пока ток не упадет до минимального (заданного) значения.

Наличие промежуточного этапа улучшает скорость зарядки без пагубного влияния на жизненный цикл батарей. Объясняется это физико-химическими процессами, протекающими в АКБ. Рассмотрим данный вопрос подробнее. Для этого введем термин Rbad (это именно то, что Вы подумали, дословно «bad» переводится, как «плохой»), который представляет собой сопротивление ячейки в функции различных физических параметров, которые могут оказывать негативный эффект на жизненный цикл АКБ.

Еще раз подчеркнем, что Rbad — это вымышленная, воображаемая величина. Например, Rbad частично представляет поляризацию отрицательного электрода Ranode . С ростом Ranode вероятность металлизации лития на аноде увеличивается, что приводит к потере проводимости батареи. Rbad высок при низком уровне заряда, что обусловлено высоким внутренним сопротивлением ячейки. Кроме того, Rbad растет по мере приближения уровня заряда батареи к полному. В общем же, с ростом сопротивления Rbad (с «возрастом» АКБ, по истечении большого количества циклов заряд-разряд, при низкой температуре) заданное напряжение падает.

Наличие Rbad в модели батареи это путь математического описания, который используется в контроллере для предотвращения режимов, когда недопустимо высокие токи могут быть причиной необратимого падения емкости ячейки. Учет Rbad позволяет увеличить срок службы АКБ.

На рисунке выше показана оптимальная диаграмма процесса заряда с учетом Rbad. Изначально в этом случае идет стадия заряда в режиме поддержания постоянного тока, причем с максимальным током (5С, а в некоторых случаях и выше). Таким образом, данное обстоятельство (высокое Rbad на начальном этапе заряда) играет нам на руку, так как дает возможным производить заряд большим током. Напряжение ячейки при этом составляет V c=V Зад-iBat *Rbad, где iBat — ток заряда батареи. Rbad определяет наклон кривой тока и напряжения (при уменьшении тока, уменьшается и Ubad . Rbad растет с ростом уровня заряда).

С учетом вышесказанного, модифицированный вид оптимальной диаграммы заряда будет выглядеть следующим образом.

В данном случае (по сравнению с обычной четырехэтапной зарядкой, представленной на fig .1) второй и третий этапы получаются объединенными. При этом промежуточный этап позволяет существенно сократить время полного заряда. Другими словами, t 4 будет всегда значительно меньше t 3. Наклон участка 610 зависит от внутреннего сопротивления ячейки, температуры и «возраста» батареи, иначе говоря от Rbad.

Система защиты АКБ от перезаряда

Данный патент представляет собой не столько конкретное устройство или схему, сколько идею надежной защиты батареи от перезаряда. Перезаряд — это одно из наиболее разрушительных состояний, в котором может находиться батарея. При этом выделяется большое количество тепла, достаточного для воспламенения аккумулятора. По этой причине большинство производимых ячеек наделены собственными защитными механизмами. Но данные механизмы не всегда эффективны, когда ячейка работает в в составе группы. Тогда применяют дополнительные системы, которые можно разделить на две группы: относящиеся непосредственно к аккумуляторной батарее и относящиеся к системе заряда.

При нормальной работе АКБ система «спит». В случае перезаряда, если другие системы не отработали данное событие, система создает в цепи короткое замыкание, которое вызывает срабатывание предохранителя (Fuse ), тем самым разрывая путь от зарядного устройства к аккумуляторной батарее, предотвращая её перегрев.

Данная система более надежна, так как не использует микропроцессор или какой-либо другой контроллер, не требует вторичного источника питания и не находится непосредственно в высоковольтной цепи. В общем случае система может быть расположена между модулями АКБ. В силу низкой стоимости и малых габаритов это не является проблемой. Система может сработать только однажды, далее потребуется замена предохранителя.

Как вариант, практическая реализация данного устройства может быть выполнена на базе полупроводникового ключа, например, IGBT -транзистора.

В случае повышения напряжения до уровня порогового (заданного), ключ замыкается и ток начинает протекать через устройство, тем самым блок АКБ закорачивается и ток через него не проходит. Это, в свою очередь, приводит к срабатыванию предохранителя и разрыву цепи, соединяющей модули (по сути всей силовой цепи). На рисунке выше приведен лишь один из вариантов практического исполнения.

Аккумуляторная батарея с защитой ячеек

На «сладенькое» мы оставили наиболее интересное изобретение компании Tesla Motors . Оно связано с устройством аккумуляторной батареи как таковой, точнее с принципом соединения ячеек в группы (подробнее об устройстве батареи «в железе» была ).

Проблема устойчивого дугового разряда хорошо известна в инженерной практике. Она успешно решается в выключателях и прочих устройствах, от которых требуется выполнение функции размыкания цепи. Сложнее бороться с данной проблемой в случае непреднамеренного разрыва цепи. Для аккумуляторной батареи электромобиля это может быть авария или другое повреждение АКБ.

В аккумуляторных батареях традиционного исполнения предохранитель включают в цепь либо на входе всей группы, либо последовательно с каждой из нескольких параллельно соединенных ячеек.

Типовое (традиционное) расположение предохранителей в АКБ

Однако, в аккумуляторной батарее, состоящей из большого числа плотно упакованных ячеек в случае короткого замыкания может возникнуть перегрев (за счет плотной упаковки, вплоть до 900 градусов), вследствие чего может возникнуть каскадный лавинообразный эффект. Высокая температура внутри упаковки будет только усугублять ситуацию. Батарея в таком случае получит большие повреждения.

Иногда в качестве предохранителей используют сами соединения батарей, выполняя их из плавких материалов. В случае возникновения короткого замыкания в батарее, состоящей из нескольких параллельно соединенных ячеек такие соединения перегорают одно за другим произвольно (малозаметная разница времени перегорания обусловлена отличающимися на небольшую величину внутренними сопротивлениями). Чтобы в этом случае избежать возникновения дуги, необходимо разработать сложную, дорогую и довольно громоздкую систему.

Суть данного изобретения сводится к тому, чтобы выполнить соединение ячеек таким образом, чтобы одна из них гарантированно перегорала последней и для нее обеспечить эффективное и недорогое средство гашения дуги.

Первая задача решается выполнением одного из соединений с меньшим электрическим сопротивлением, чем остальные. Именно оно гарантированно перегорит последним.

Выполнение предохранителей для управляемого появления электрической дуги

Идея демонстрируется на рисунке. Восемь батарей параллельно соединяются посредством плавких соединителей (физически они похожи на проволоку), причем первые семь соединений 309 имеют одно сопротивление, а соединения 401 и 403 имеют меньшее сопротивление. Причем r401

Остается открытым вопрос, каким способом сделать сопротивление одного из соединений меньше остальных.

Разные материалы Разная длина
Разная толщина Разное количество

Данная задача решается путем:
— выполнения соединений из материалов с различным удельным сопротивлением. Например, на fig.5 соединения 505 выполнены из аллюминия, а 507 — из меди;
— выполнения соединений различной длины (fig.6). В данном случае соединение 603 имеет меньшую длину, чем 601, а значит меньшее сопротивление;
— выполнения соединений различной толщины (fig.7). Соединение 703 имеет большую толщину, чем 701, а следовательно, и меньшее сопротивление;
— выполнения соединений с использованием бОльшего числа элементарных проводников (fig.8).

Применение электромагнитов

Однако, иногда применяют и другие способы. Например, параллельное включение конденсатора большой емкости (1601, fig.16). Данный конденсатор выбирают на номинальное напряжение ячейки и при нормальных условиях он никак не влияет на работу батареи. В случае возникновения КЗ, при перегорании плавкого соединения 1005, вся энергия уходит на заряд конденсатора.

Еще одним направлением решения данной проблемы является увеличение длины дуги. Здесь наиболее эффективным оказалось применение постоянных магнитов (1802, fig.18). При гарантированном перегорании последнего по очереди плавкого соединения 703 начинает образовываться дуга, но за счет воздействия магнита, она постепенно выгибается в его сторону и в итоге разрывается.

Комплекс описанных технических решений позволяет создать модуль аккумуляторных ячеек, отличающийся улучшенной производительностью, высокой надежностью и безопасностью, имеющим при этом достаточно низкую стоимость, простоту и малые габариты системы защиты ячеек.

Батарея выполняется таким образом, что плавкие соединения являются единственными соединениями батарей и именно они перегорают в случае короткого замыкания. Риск устойчивого дугового разряда в данном случае сведен к минимуму, как и риск чрезмерного перегрева батареи.

Рассмотренные патенты относятся к периоду 2011-2112 гг. Если данный пост наберет в сумме по всем соцсетям более 50 репостов (счетчик расположен в окончании статьи), мы продолжим эту тему и рассмотрим в следующей публикации еще три наиболее интересных технических решения, относящиеся к 2012-2013 гг.

Другие патенты Tesla Motors, Inc .: ,