Akumulatory litowo-jonowe w samolotach Dreamliner

....nie pasujące gdzie indziej...
andrzej_w_k
Posty: 9
Rejestracja: piątek 25 sty 2013, 23:54
Lokalizacja: Włoszczowa

Akumulatory litowo-jonowe w samolotach Dreamliner

Post autor: andrzej_w_k »

Witam ponownie na stronie GS Yuasa można znaleźć informacje bezpieczeństwa na temat tych akumulatorów, mają one maksymalną temperaturę 50°C.
Znalazłem to na GS Yuasa / Downloads
W załączniku podaję notkę bezpieczeństwa dla akumulatorów LVP65

Właśnie znalazłem raport NTSB odnośnie pożaru na samolocie 787 JAL
Raport NTSB JAL akumulatora (3.38MB)

Tak nawiasem mówiąc nie mogli zastosować akumulatorów LiFePO4 zą bezpieczniejsze i o wiele mniej "palne" na przykład 100Ah Sinopoly LFP100AHA 100Ah LiFePO4 lub coś podobnego -duża pojemność duża wydajność prądowa odporność na niskie/wysokie temperatury długa żywotność ?
Ciekawe co takiego magicznego było w Li-Ion że je zastosowali?
Załączniki
LVP65-MSDS.pdf
MATERIAL SAFETY DATA SHEET LVP65-8-400
(1.14 MiB) Pobrany 16 razy
RAMA
Posty: 21
Rejestracja: środa 17 paź 2012, 23:34
Lokalizacja: Wawa

Post autor: RAMA »

No i jak się okazuje - stare ciągle jare :-)

link do artukułu

"Zdaniem światowego eksperta od źródeł zasilania Boeing popełnił błąd wybierając technologię produkcji akumulatorów. Najbezpieczniejszym wyjściem byłoby przeprojektowanie tego elementu Dreamlinera, ale to może uziemić maszyny do 2014 roku. O ile Boeing nie wymyśli rozwiązania wcześniej.

Boeing 787 Dreamliner pojawia się w mediach głównie z uwagi na serię awarii różnych podzespołów. Ostatnie problemy związane z zapalającymi się akumulatorami okazały się na tyle groźne, że producent zdecydował się uziemić maszyny. Do czasu wykrycia przyczyny przegrzewania się akumulatorów żaden z nich nie wzbije się w powietrze.

Do dyskusji włączył się ekspert - Donald Sadoway. Wykładowca chemii na Massachusetts Institute of Technology (MIT), którego prestiżowy magazyn Time ogłosił jedną ze 100 najbardziej wpływowych osób 2012. Sadoway od lat pracuje w MIT nad płynnymi bateriami, które pozwolą na dostarczanie energii elektrycznej miastu o powierzchni Nowego Jorku. O źródłach zasilania wie wszystko.
„W akumulatorach o dużych gabarytach ciepło może być generowane szybciej niż może być odebrane przez otoczenie. Może to skutkować tym, że temperatura akumulatora rośnie do niebezpcznego poziomu a w ostateczności do pożaru”.

- powiedział
Jaka jest prawdopodobna przyczyna kłopotów Dreamlinera? Nieodpowiednia technologia. Użyte akumulatory litowo-jonowe powinny być zastąpione przez akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe (NiMH). Są cięższe ale bezpieczniejsze.

Niestety proces ponownej certyfikacji podzespołów sprawiłby, że maszyny pozostaną na ziemi nawet do 2014 roku."
amisiek
Posty: 570
Rejestracja: poniedziałek 16 lip 2012, 18:50
Lokalizacja: Warszawa
Kontakt:

Post autor: amisiek »

Każda nowa technologia sprawia na początku problemy w lotnictwie. 787 jest pełny nowości i nic dziwnego, że takie rzeczy się zdarzają. Jestem przekonany, że problem tkwi nie tyle w samych akumulatorach Li-Ion, ale w urządzeniach zabezpieczających je przed przeładowaniem oraz zapewniającym odpowiednie obciążenie. Przecież na świecie używa się mnóstwa akumulatorów o takiej konstrukcji. Na pokładzie 788 podczas rejsu jest co najmniej 100 laptopów i 200 telefonów z bateriami Li-Ion o sumarycznej pojemności znacznie większej od tej we wbudowanych akumulatorach i awarie występują bardzo rzadko. Przełomem było wprowadzenie akumulatorów "protected", bo dzięki układom scalonym na płytkach zabezpieczających, przeładowanie oraz przeciążenie skutkujące termiczną ucieczką staje się bardzo mało prawdopodobne. Tymczasem 787 korzysta z akumulatorów starszej generacji, głównie dlatego, że proces certyfikacji akumulatora trwa dość długo i Yuasa jeszcze nie certyfikowała ogniw o nowej konstrukcji.
Jestem dobrej myśli, to się musi dać porządnie zrobić.
andrzej_w_k
Posty: 9
Rejestracja: piątek 25 sty 2013, 23:54
Lokalizacja: Włoszczowa

Post autor: andrzej_w_k »

"amisiek" czytałeś
po pierwsze
„W akumulatorach o dużych gabarytach ciepło może być generowane szybciej niż może być odebrane przez otoczenie. Może to skutkować tym, że temperatura akumulatora rośnie do niebezpcznego poziomu a w ostateczności do pożaru”. - rezystancja termiczna wzrasta w miarę koncentracji cell w akumulatorze i zamykaniu ich w metalowej skrzynce- co skutkuje wzrostem temperatury,
po drugie
"Na pokładzie 788 podczas rejsu jest co najmniej 100 laptopów i 200 telefonów z bateriami Li-Ion o sumarycznej pojemności znacznie większej od tej we wbudowanych akumulatorach i awarie występują bardzo rzadko." -ps 787 a nie 788 a poza tym akumulatory te nie "pracują" lecz są w stanie spoczynku.

A co myślisz że akumulatory w czymś takim jak "samolot" nie mają zabezpieczenia przed przeładowaniem :o ?
Samoloty posiadają zwielokrotnione systemy zabezpieczeń, jeśli były by przeładowywane to chyba we wszystkich 787 a nie tylko we dwóch ,jak to byś wytłumaczył "amisiek" ?
A może przeciążone akumulatory, za mała pojemność ?
Akumulatory Li-Ion wbrew pozorom są bardzo "delikatne" i mało odporne.
amisiek
Posty: 570
Rejestracja: poniedziałek 16 lip 2012, 18:50
Lokalizacja: Warszawa
Kontakt:

Post autor: amisiek »

Czytałeś.
Ale nie wiem czy zauważyłeś w dokumentacji technicznej akumulatorów Yuasy jak rozwiązano problem rozkładu ciepła. Poczytaj, warto. To NIE jest zwykły akumulator Li-Co.

Co do akumulatorów litowo-jonowych na pokładzie. Ludzie wożą laptopy po to, by na nich pracować lub chociaż oglądać film. W każdym rejsie TATL, w każdym rzędzie działał co najmniej jeden laptop. Zazwyczaj kończył pracę po 3-4h, z przerwą na jakiś posiłek.
Tymczasem akumulator w 788 (jest to kod ICAO oznaczający 787-800, poczytaj trochę o skrótach stosowanych w lotnictwie) działa buforowo, a zatem podczas lotu jest mało obciążony.
Najmocniej pracuje na przykład przy uruchamianiu APU (auxillary power unit). Ma to miejsce wtedy, gdy samolot po wylądowaniu i opuszczeniu pasa startowego kołuje do stanowiska postojowego i wyłącza się jeden z silników, a zaraz pilot kierując przednim kółkiem za pomocą tillera (wszystkie 787 i 777 mają tiller także przy prawym fotelu, w Airbusach jest to opcja) wprowadzi samolot na stanowisko postojowe, gdzie wyłączy się drugi silnik. Drugim przypadkiem jest uruchamianie APU na postoju, gdy za chwilę odłączy się GPU (ground power unit) i samolot przechodzi na zasilanie autonomiczne. Do uruchomienia APU wystarczy zasilanie DC, zatem niezbędny jest akumulator albo inne podobne źródło. W niektórych samolotach nie można uruchomić turbiny APU bez akumulatora, nawet jeśli samolot jest zasilany z ziemi, z GPU. W A320 jest specjalna procedura uruchamiania APU bez konieczności załączania akumulatora do szyny, ale nie jestem pewien czy w 788 jest też coś takiego.
Drugi akumulator służy jako rezerwa zasilania do pokładowej elektroniki w przypadku poważnej awarii obu generatorów, podtrzymuje do czasu uruchomienia RAT (ram air turbine) a potem służy buforowo. Używając turbiny RAT załoga może przy pomocy podstawowej awioniki z powodzeniem wylądować, nawet w przypadku bardzo mało prawdopodobnej awarii obu głównych generatorów. 788 mocno polega na elektryce, jest to pierwszy samolot w historii, w którym nie stosuje się bleedów (odprowadzenia powietrza pod wysokim ciśnieniem z turbiny w stopniu niskiego ciśnienia) do napędzenia np. packów klimatyzacji.
akumulatory Yuasy nie mają zabezpieczenia tak, jak na tym forum się to rozumie - w sensie modułu, który odetnie w przypadku przegrzania lub przeładowania. Stosowane są przewody napięciowe, które umożliwiają pomiar napięcia każdej celi z osobna, a także czujniki temperatury. Problem polega na tym, że prąd dostarczany przez takie ogniwo bardzo trudno ograniczyć, zatem ogniwo z osobna nie ma ochrony przed przeciążeniem. Nie ma wbudowanego mechanizmu odłączenia akumulatora - zresztą wystarczy zobaczyć na przekroje szyn doprowadzających prąd - to nie są zwykłe przewody!. Jestem przekonany, że zestaw celek yuasy o pojemności kilkudziesięciu Ah i wymaganym napięciu z powodzeniem mógłby zastąpić potężny zestaw akumulatorów rozruchowych w niektórych stacjonarnych silnikach diesla o mocy liczonej w megawatach. Nie mam niestety dokumentacji od Securaplane (obecnie Meggitt), by sprawdzić ile prądu z akumulatorów potrzebuje APU do startu, jest to nowa konstrukcja APU, która nie posiada w ogóle bleed air (z powodów wymienionych powyżej), można spodziewać się, że prąd wcale nie będzie mały.
Można się spodziewać różnych wyjaśnień znanego problemu. Może się okazać, że pożar był spowodowany niewłaściwym zastosowaniem procedury uruchamiania APU, może się okazać, że występuje jakiś błąd konstrukcyjny, może sama procedura jest źle opracowana i w jakiś sposób możliwe jest przeciążenie akumulatora, który jest sprawny?
andrzej_w_k
Posty: 9
Rejestracja: piątek 25 sty 2013, 23:54
Lokalizacja: Włoszczowa

Post autor: andrzej_w_k »

Witam ponownie co do kodów to wyczytałem IATA=788 ICAO=B788 to Boeing 787-8 pax.
A skoro akumulatory nie wytrzymują przeciążeń to coś i tak moim zdaniem jest nie tak, przecież procedury rozruchu APU i inne zużywające dużo prądu powinny być nadzorowane przez "komputery" i być "idiotoodporne" czyżby informatycy zawalili, sam jestem informatykiem :smile: ale przy pisaniu oprogramowania staram się obsłużyć wszystkie błędy.
RAMA
Posty: 21
Rejestracja: środa 17 paź 2012, 23:34
Lokalizacja: Wawa

Post autor: RAMA »

Nowe wiadomości ze stajni Boeinga :)

LINK

" Boeing jest blisko rozwiązania problemu z uziemionymi w styczniu nowoczesnymi samolotami Dreamliner. Ogniwa w akumulatorach są zbyt blisko siebie, dlatego się przegrzewają - mówi agencji Reutera osoba z otoczenia firmy.
Reuters dodaje, że jego informator zastrzegł sobie anonimowość, ponieważ owe plany Boeinga są poufne.

Przedstawiciele urzędów, które uziemiły dreamlinery, nie chcą komentować sprawy. - Decyzja o powrocie samolotów do latania zapadnie, gdy Boeing udowodni, że rozwiązanie problemu działa - zastrzegła Kelly Nantel z amerykańskiej Narodowej Rady Bezpieczeństwa Transportu. - W dalszym ciągu szukamy przyczyny problemu - dodała.

- Logiczną decyzją Boeinga w takim wypadku byłoby rozdzielenie ogniw cienkimi płytkami ceramicznymi i dodanie otworu wentylacyjnego w obudowie akumulatora - powiedział agencji profesor Kiyoshi Kanamura, pracownik Uniwersytetu Tokijskiego."
DNF
Posty: 4606
Rejestracja: piątek 23 lis 2007, 19:07
Lokalizacja: Bydgoszcz

Post autor: DNF »

Coś mi zalatuje tutaj tanią sensacją rzuconą dla prasy, a prawda jest troszkę inna..
Zamiast dać więcej ogniw równolegle, żeby lepiej rozłożyć prądy, bo o zamianie akusów na inne nie może być nawet mowy,
to oni będą ogniwa izolować od siebie płytkami ceramicznymi??
RAMA
Posty: 21
Rejestracja: środa 17 paź 2012, 23:34
Lokalizacja: Wawa

Post autor: RAMA »

Więcej ogniw równolegle to zmiana parametrów ładowania i większa wydajność (może niepotrzebna?)
Większa też masa i rozmiar.
Ciekawe jakie to płytki. Jakiej grubości, budowy i w konsekwencji masy o jaką wzrośnie waga całości aku. Wielkości obudowy raczej nie będą starali się zwiększać bo to pociągnie za sobą zmiany w całej jego okolicy montażu.
Marketingowo tez muszą coś mówić bo pustka informacyjna zabija produkt równie skutecznie jak próżnia życie ;-)
amisiek
Posty: 570
Rejestracja: poniedziałek 16 lip 2012, 18:50
Lokalizacja: Warszawa
Kontakt:

Post autor: amisiek »

DNF pisze:Zamiast dać więcej ogniw równolegle, żeby lepiej rozłożyć prądy, bo o zamianie akusów na inne nie może być nawet mowy, to oni będą ogniwa izolować od siebie płytkami ceramicznymi??
Według mnie trzeba poznać przyczynę, dla której te akumulatory wchodzą w stan ucieczki termicznej. Może naprawdę się przegrzewają, ale wtedy izolacja przez płytki ceramiczne nie rozwiązuje problemu, bo ciepło jak zostało, tak jest. Trzeba je jakoś odprowadzić.
A może przeciążenie albo przeładowanie? Jeśli jest to przeciążenie, to rozwiązanie siłowe będzie skuteczne (DNF ma rację) = użyć większej liczby celek, a dzięki temu zmniejszyć obciążenie każdej z nich. Czasami rozwiązania siłowe są najsprawniejsze;) i lotnictwo zna takie przypadki. Właśnie siłowo rozwiązywano niegdyś problemy z generatorem APU. Awaria APU w klasycznych konstrukcjach nie jest wielkim problemem, samolot wtedy musi trzymać silniki na idle do czasu podłączenia GPU (jest na to procedura, niektóre samoloty w ogóle nie miały APU, np. Concorde). Rozruch silnika przy braku APU robi się z dieslowskiego kompresora na ziemi (tzw huffer). Widać jaką potęgą jest powietrze z APU, bo przy rozruchu z huffera obroty ledwo ledwo dochodzą do wymaganego minimum, a przy użyciu APU to startuje bardzo szybko. Z kolei odpalenie APU wymaga sporo prądu - stąd problem akumulatora w 788.
Może problem dotyczy awarii celek w skutek dużego obciążenia i zmiennych warunków, awarii występującej jedynie po zmianie ciśnienia i temperatury? (historia katastrof lotniczych zna takie przypadki - patrz ster kierunku w B737).
A może system z jakiegoś powodu umożliwia przeciążenie akumulatora, bo nikt nie przewidział dotąd możliwości odpalania APU przy załączonym jakimś odbiorniku? (historia też zna takie przypadki, że inżynierowie nie przewidzieli jakiejś kombinacji). Jeśli to jest ten przypadek, to znaczy, że trzeba albo zmodyfikować elektrykę i zmienić procedury, albo wzmocnić akumulator. Ciekawe co inżynierowie zrobią i kto zapłaci odszkodowania za spartoloną konstrukcję. 788 to dziecko nieudanego mega outsourcingu. Polecam ten artykuł.
DNF
Posty: 4606
Rejestracja: piątek 23 lis 2007, 19:07
Lokalizacja: Bydgoszcz

Post autor: DNF »

Jestem zdania, że przy takich projektach powinni także pracować ludzie, którzy nie posiadają tak olbrzymiej wiedzy,
nie są przesiąknieci tym, jacy to oni nie są i podsuwać właśnie najprostsze pomysły.
Wielu geniuszy już nie myśli najprostszymi kategoriami i za bardzo kombinują nie biorąc pod uwagę prostych, co nie znaczy, że gorszych rozwiązań.
Bo jak inaczej wyjaśnić możliwość przeciążenia celek?? Jeśli przeoczyli coś tak oczywistego, to co z innymi systemami?
Pozdrawiam
DNF
andrzej_w_k
Posty: 9
Rejestracja: piątek 25 sty 2013, 23:54
Lokalizacja: Włoszczowa

Akumulatory litowo-jonowe w samolotach Dreamliner

Post autor: andrzej_w_k »

WItam ponownie z tego co kojarzę to znane mi płytki ceramiczne bardzo dobrze przewodzą ciepło to tak jakby ktoś włożył kawał blachy między cele = zwiększenie masy samolotu.
Poza tym jeśli sąsiadujące cele są gorące do po co wkładać płytki, no chyba że płytką nazwiemy kształt kratki np"#" lub pasków umożliwiających lepszą cyrkulację powietrza między celami.
A nie wystarczyłoby zrobić ułożenie 1x8 większymi powierzchniami do obudowy zewnętrznej dodać dobry termo-przewodnik cela-obudowa + chłodzenie na zewnątrz (przy zachowaniu szczelności zewnętrznej obudowy baterii akumulatorów) i sprawa załatwiona temperatura cel na pewno by sporo spadła i cele by pewnie się nie "wzbudzały termicznie".

Tak mi się skojarzyło odnośnie pomiaru prądu "superkompiuter on się i tak pomyli przy dodawaniu" pewnie 4 bitowy rejestr dostaje "overflow" i nikt tego nie sprawdza :mrgreen: .
mick1
Posty: 157
Rejestracja: wtorek 04 sty 2011, 21:40
Lokalizacja: Luboń

Post autor: mick1 »

"superkompiuter on się i tak pomyli przy dodawaniu" - skąd to jest cytat? Nie znam go :(
A o superkomputerach odrobinkę jednak wiem :P
andrzej_w_k
Posty: 9
Rejestracja: piątek 25 sty 2013, 23:54
Lokalizacja: Włoszczowa

Akumulatory litowo-jonowe w samolotach Dreamliner

Post autor: andrzej_w_k »

MIŚ- polski film fabularny z 1981 w reżyserii Stanisława Barei :wink:

- Czyli, że zasadniczo Pan się musi na tym rozeznać całkowicie żeby wiedzieć ile i gdzie…
- Dotychczas tak było, ale teraz mamy komputer. Może Pan pisać co tylko Pan chce to nie ma żadnego znaczenia.
- Komputer ?
- Eeee, on się i tak zawsze pomyli przy dodawaniu, proszę Pana. Nie było miesiąca, żeby się nie pomylił.
- Czyli, że teraz nie trzeba się tak znać na robocie ?
- A teraz już nie. Teraz jest dużo łatwiej, jest Proszę Pana.

chodziło o inkasenta energii elektrycznej który opowiadał Misiowi o komputerze :-)

Nie chodzi o hardware superkompiuterów tylko o soft tam może być przecież setki błędów
mick1
Posty: 157
Rejestracja: wtorek 04 sty 2011, 21:40
Lokalizacja: Luboń

Post autor: mick1 »

Noo, ale to nie superkomputer ;) Nie skojarzyłem, faktycznie było coś takiego :D
ODPOWIEDZ