Bateria Tesla: dispozitiv, caracteristici, aplicație

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-02-19 18:21

Bateria Tesla este renumită în întreaga lume pentru descoperirea sa în vehiculele electrice. Ideea nu este nouă și este stăpânită de mulți ani de companiile de top din domeniul auto. Cu toate acestea, designerii americani au reușit să optimizeze această direcție, ținând cont de interesele consumatorului. În mare măsură, acest lucru a devenit posibil datorită sistemelor inovatoare de alimentare cu energie axate pe înlocuirea completă a motoarelor convenționale cu ardere internă. Luați în considerare caracteristicile și varietățile acestei unități.

Aplicație

Dezvoltarea unor tipuri fundamental noi de baterii li-ion se datorează sarcinilor de îmbunătățire a performanței mașinilor electrice. În acest sens, linia de bază a modelului Tesla S este axată pe furnizarea vehiculului cu surse de energie inovatoare. O caracteristică a bateriilor litiu-ion a fost introducerea unui mod de funcționare combinat, în care este permisă alternarea alimentării cu energie de la un motor cu ardere internă și AB. În același timp, inginerii companiei continuă să dezvolte mașini care sunt complet independente detipul obișnuit de combustibil.

Este de remarcat faptul că inginerii nu se limitează doar la crearea de elemente de putere pentru transportul rutier. Mai multe versiuni de baterii Tesla au fost deja lansate pentru uz casnic și comercial. Dacă opțiunea pentru o mașină electrică vizează menținerea funcționării trenului de rulare și a electronicii de bord, atunci modificările de stocare staționare sunt poziționate ca surse autonome de energie electrică. Capacitățile acestor elemente fac posibilă utilizarea lor pentru întreținerea aparatelor electrocasnice. În plus, cercetările sunt în desfășurare privind acumularea de energie solară. Lucrările sunt încă în curs de dezvoltare.

Dispozitiv

Bateriile Tesla au o structură unică și o modalitate unică de a plasa componentele active. Principala diferență față de analog este configurația litiu-ion. Elemente similare sunt utilizate în proiectarea dispozitivelor mobile și a instrumentelor electrice. Inginerii Tesla le-au folosit mai întâi ca baterii pentru mașini. Întregul bloc este împărțit în 74 de compartimente, care arată ca niște baterii AA. În funcție de configurația bateriei, aceasta include de la 6 la 16 segmente în design. Sarcina pozitivă provine de la electrodul de grafit, momentul negativ provine de la mai multe componente chimice, inclusiv nichel, cob alt și alumină.

Bateriile Tesla sunt integrate în mașină prin fixarea lor pe partea de jos a vehiculului. Acest aranjament asigură un centru de greutate scăzut al vehiculului electric, în creșterecontrolabilitate. Ca elemente de fixare se folosesc suporturi speciale. În prezent, nu există multe astfel de soluții, prin urmare, piesa specificată este adesea comparată cu o baterie tradițională.

Puncte importante privind securitatea și plasarea. Primul factor este garantat de carcasa de mare rezistență în care este montată bateria. În plus, fiecare bloc este echipat cu un gard sub formă de plăci metalice. În acest caz, nu întreaga parte internă este izolată, ci fiecare element separat. De asemenea, trebuie remarcat faptul că există o căptușeală din plastic care împiedică pătrunderea apei înăuntru.

1. AB.
2. Transformer.
3. Cablare de în altă tensiune.
4. Încărcător principal.
5. „încărcare” suplimentară.
6. Conector.
7. Modul.

Specificațiile bateriei Tesla

Cea mai puternică variantă a AB pentru o mașină electrică constă din 7104 baterii mici. Mai jos sunt parametrii elementului specificat:

• Lungime/grosime/lățime - 2100/150/1500 mm.
• Indicatorul de tensiune electrică este de 3,6 V.
• Cantitatea de energie generată de o secțiune este identică cu potențialul a o sută de computere personale.
• Bateriile Tesla cântăresc 540 kg.
• Timpul de călătorie cu o singură încărcare pe un element mediu cu o putere de 85 kWh este de aproximativ 400 km.
• Viteză de până la 100 km/h - 4,4 secunde.

Cu aceste caracteristici, apare o întrebare rezonabilă,cât de durabile sunt aceste structuri, deoarece performanța ridicată implică uzura intensă a pieselor active. Trebuie remarcat faptul că producătorul oferă o garanție de opt ani pentru produsele sale. Cel mai probabil, durata de viață a bateriilor în cauză va fi aceeași.

În timp ce proprietarii de mașini electrice nu pot confirma sau infirma acest fapt. În plus, există rezultate ale cercetării care indică faptul că parametrul de putere a bateriei se caracterizează prin pierderea sa moderată. În medie, această cifră este de aproximativ 5% la 80 de mii de kilometri. Există și alte fapte care indică faptul că proprietarii vehiculului specificat cu privire la problemele din compartimentul bateriei se întorc din ce în ce mai puțin pe măsură ce sunt lansate modele noi.

Capacitatea bateriei Tesla (modelul S)

Este necesar să se evalueze caracteristica capacitivă a bateriilor ținând cont de dezvoltarea producției. În timpul îmbunătățirii liniei, indicatorul a variat de la 60 la 105 kW / h. Informațiile oficiale indică faptul că capacitatea de vârf a bateriei este de aproximativ 100 kW/h. Potrivit recenziilor proprietarilor, parametrul real va fi oarecum mai mic. De exemplu, o baterie Tesla de 85 kW produce de fapt nu mai mult de 77 kW.

History oferă și exemple inverse, confirmând excesul de volum. Sunt cazuri când o baterie de 100 de kilowați a fost dotată cu o capacitate de aproximativ 102 kW. Din când în când, se găsesc contradicții în definirea componentelor nutriționale active. În principalse observă discrepanțe în estimările numărului de celule bloc. Acest lucru se datorează faptului că bateria este în mod constant actualizată și îmbunătățită, echipată cu elemente inovatoare.

Producătorul susține că în fiecare an modificări actualizate suferă transformări în componente electronice, sistem de răcire, arhitectură. Sarcina supremă a designerilor este să obțină cele mai în alte caracteristici de calitate posibile ale produsului.

Versiune Power Wall

Așa cum am menționat mai devreme, împreună cu lansarea bateriilor auto Tesla, compania produce versiuni de uz casnic ale dispozitivelor de stocare a energiei. Una dintre modificările productive și cele mai recente a fost versiunea litiu-ion a Power Wall. Este conceput pentru a genera energie ca sursă permanentă sau este operat ca o structură de rezervă similară unui generator autonom. Modelul este prezentat în mai multe variante, care diferă ca capacitate și servesc la îndeplinirea anumitor sarcini energetice. Cele mai populare versiuni sunt unitățile de 7 și 10 kWh.

În ceea ce privește parametrii de funcționare, se poate observa că Power Wall are o putere de 3,3 kW cu o tensiune de funcționare de 350-450 wați, un curent de 9 A. Greutatea structurii este de 100 de kilograme, așadar, mobilitatea sa este exclusă. Totuși, ca opțiune, de exemplu, pentru căsuțele de vară, blocul este destul de potrivit. Unitatea este transportată fără probleme, deoarece designerii acordă o mare atenție protecției mecanice a părții corpului. Anumite dezavantaje includ o perioadă lungă de încărcare a bateriei.(12-18 ore), în funcție de modificarea unității.

Model Power Pack

Acest sistem se bazează pe versiunea anterioară, dar este orientat comercial. Aceasta înseamnă că o astfel de baterie Tesla este folosită pentru a deservi întreprinderile. Este un dispozitiv scalabil de stocare a energiei care oferă performanțe crescute ale sistemului la locul țintă. De remarcat faptul că capacitatea bateriei este de 100 kW, în timp ce capacitatea indicată nu se aplică indicatorului maxim. Inginerii au asigurat un design flexibil pentru agregarea mai multor unitati cu posibilitatea de a obtine o valoare de la 500 kW la 10 MW.

Modificările unice sunt, de asemenea, actualizate în ceea ce privește calitatea funcționării. S-au primit deja informații oficiale despre apariția celei de-a doua generații de baterii comerciale, în care parametrul de putere era de 200 kW, iar eficiența s-a apropiat de 99%. Dispozitivul de stocare a energiei specificat diferă în indicatorii tehnologici. Pentru a extinde volumul, dezvoltatorii au folosit un invertor reversibil.

Această inovație a făcut posibilă creșterea puterii și a performanței sistemului în același timp. Compania intenționează să dezvolte și să implementeze celule Power Pack în proiectarea componentelor solare suplimentare, cum ar fi Solar Roof. Această abordare vă permite să reînnoiți potențialul energetic al bateriei nu prin linii speciale, ci prin flux solar liber în modul continuu.

Capacitate de producție

Potrivit producătorului însuși, bateriile inovatoare sunt fabricate la Gigafactory proprie Tesla. Procedura de asamblare a fost organizată cu participarea reprezentanților Panasonic (livrarea de componente pentru segmente de bloc). Întreprinderea specificată produce cele mai recente modele de sisteme de alimentare axate pe a treia generație de vehicule electrice Model.

Se presupune că numărul total de produse produse la ciclul maxim de producție va fi de până la 35 GW/h. Merită subliniat faptul că volumul indicat este jumătate din toți parametrii bateriilor produse în lume. Întreținerea curentă este efectuată de o echipă de 6,5 mii de oameni. În viitor, este planificată crearea a 20.000 de locuri de muncă suplimentare.

Printre caracteristici se numără un grad ridicat de protecție împotriva piratarii bateriei. Acest lucru elimină posibilele riscuri de a umple piața cu variații contrafăcute. În plus, procedura de producție în sine implică participarea tehnologiei robotice de în altă precizie la proces. Nu există nicio îndoială că doar corporațiile de la nivelul Tesla sunt capabile să afișeze toate nuanțele de producție tehnologică în prezent. Majoritatea organizațiilor interesate nu au nevoie de plagiat, deoarece își dezvoltă intens propriile dezvoltări.

Politica de preț

Costul bateriei Tesla se schimbă constant, de asemenea, datorită tehnologiilor de producție mai ieftine și în legătură cu lansarea actualizăriipiese componente cu parametri de în altă performanță. În urmă cu doi sau trei ani, tipul de dispozitiv acumulat luat în considerare a fost vândut cu 45 de mii de dolari (aproximativ 3 milioane de ruble). Acum blocurile au un preț de aproximativ cinci mii de dolari (330.000 de ruble).

Aproximativ același cost pentru analogii de acasă ale configurației Power Wall. Cele mai scumpe versiuni includ o baterie comercială. De exemplu, prima generație a dispozitivului specificat poate fi achiziționată pentru 20-25.000 USD (aproximativ 1.327.000 - 1.650.000 ruble).

Modificări concurente

Tesla nu este un monopolist în producția de baterii li-ion. În ciuda faptului că alte mărci nu sunt atât de cunoscute pe piață, parametrii lor sunt destul de competitivi. Printre reprezentanții populari:

• Corporația coreeană LG produce unități Chem Resu, care sunt analoge ale Tesla PowerWall (un sistem de 6,5 kWh costă aproximativ 4 mii de dolari sau 265.000 de ruble).
• Produsul de la Sunverge are o gamă de putere de la 6 la 23 kW / h, se caracterizează prin capacitatea de a monitoriza încărcarea și de a se conecta la panouri solare (prețul este de 10-20 mii de dolari sau 665.000 - 1.327.000 de ruble).
• ElectrIQ vinde baterii de uz casnic cu o capacitate de 10 kW/h (împreună cu invertorul, produsul va costa 13.000 USD sau 865.000 de ruble).
• Printre concurenții auto se remarcă firme precum Nissan, Mercedes.

Primul gigant auto produce o serie de baterii XStorage (funcționeazăvolum - 4, 2 kW / h). Nuanțele acestei modificări includ un nivel ridicat de siguranță a mediului, care respectă pe deplin standardele internaționale pentru producția de autoturisme. Mercedes produce versiuni compacte de 2,5 kW/h. În același timp, acestea pot fi combinate în sisteme productive sporite cu o capacitate de 20 kW/h.

Funcții

Bateriile pentru mașini electrice Tesla și omologii lor de uz casnic nu sunt foarte accesibile pentru consumatorul de masă. Cu sistemele Power Wall, situația se schimbă oarecum din cauza componentelor mai ieftine. Dar ideea de agregare cu blocuri de panouri solare nu poate fi încă implementată cu succes din cauza costului ridicat. Fără îndoială, posibilitatea de a acumula o sursă de energie gratuită este benefică pentru consumatori, dar achiziționarea unor astfel de structuri nu este la îndemâna celor mai mulți utilizatori interesați.

O poveste similară cu alte unități alternative, al căror principiu de funcționare și utilizare oferă o mulțime de avantaje, dar necesită utilizarea de dispozitive și dispozitive de în altă tehnologie.

Rezultat

Pe piața bateriilor pentru vehicule electrice, Tesla este liderul incontestabil. Acest lucru se datorează în mare măsură utilizării echipamentelor inovatoare în producția de transport ecologic. În același timp, inginerii companiei lider se confruntă cu anumite obstacole. De exemplu, seria Model S cu celule litiu-ion este criticată pentru protecția slabă împotriva aprinderii celulelor de putere.

Totușidesignerii își îmbunătățesc în mod constant modelele și tratează criticile în mod constructiv. De exemplu, după singurul incendiu AB din istoria vehiculelor electrice, mașinile au început să instaleze o grindă goală din aluminiu (pentru a proteja împotriva obstacolelor de pe suprafața drumului), un scut din aluminiu presat și o placă de titan. Toți cei care au cumpărat mașini înainte de această îmbunătățire li se oferă să le completeze gratuit la stațiile de service.