Bateria Tesli: urządzenie, charakterystyka, zastosowanie

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-19 18:18

Akumulator Tesli słynie na całym świecie z przełomu w pojazdach elektrycznych. Pomysł nie jest nowy i od wielu lat jest opanowywany przez czołowe firmy motoryzacyjne. Jednak amerykańscy projektanci byli w stanie zoptymalizować ten kierunek, biorąc pod uwagę interesy konsumenta. W dużej mierze stało się to możliwe dzięki innowacyjnym systemom zasilania energią skoncentrowanym na całkowitej wymianie konwencjonalnych silników spalinowych. Rozważ cechy i odmiany tego dysku.

Aplikacja

Rozwój całkowicie nowych typów akumulatorów litowo-jonowych wynika z zadań polegających na poprawie wydajności samochodów elektrycznych. W tym zakresie podstawowa linia modelu Tesla S koncentruje się na wyposażeniu pojazdu w innowacyjne źródła zasilania. Cechą akumulatorów litowo-jonowych było wprowadzenie połączonego trybu pracy, w którym dozwolona jest naprzemienna dostawa energii z silnika spalinowego i AB. Jednocześnie inżynierowie firmy nadal rozwijają maszyny, które są całkowicie niezależne odzwykły rodzaj paliwa.

Warto zauważyć, że inżynierowie nie ograniczają się wyłącznie do tworzenia elementów energetycznych dla transportu drogowego. Kilka wersji baterii Tesli zostało już dopuszczonych do użytku domowego i komercyjnego. Jeśli opcja samochodu elektrycznego ma na celu utrzymanie działania podwozia i elektroniki pokładowej, stacjonarne modyfikacje przechowywania są pozycjonowane jako autonomiczne źródła energii elektrycznej. Możliwości tych elementów sprawiają, że można je wykorzystać do serwisowania sprzętu AGD. Dodatkowo trwają badania nad akumulacją energii słonecznej. Prace są wciąż w fazie rozwoju.

Urządzenie

Baterie Tesla mają unikalną strukturę i sposób umieszczania aktywnych komponentów. Główną różnicą w stosunku do analogu jest konfiguracja litowo-jonowa. Podobne elementy są wykorzystywane przy projektowaniu urządzeń mobilnych i elektronarzędzi. Inżynierowie Tesli po raz pierwszy użyli ich jako akumulatorów do samochodów. Cały blok podzielony jest na 74 przegródki, które wyglądają jak baterie AA. W zależności od konfiguracji baterii zawiera w projekcie od 6 do 16 segmentów. Ładunek dodatni pochodzi z elektrody grafitowej, moment ujemny pochodzi z kilku składników chemicznych, w tym niklu, kob altu i tlenku glinu.

Akumulatory Tesla są zintegrowane z samochodem, mocując je na spodzie pojazdu. Taki układ zapewnia nisko położony środek ciężkości pojazdu elektrycznego, zwiększający sięsterowność. Jako łączniki stosowane są specjalne wsporniki. Obecnie nie ma wielu takich rozwiązań, dlatego podana część jest często porównywana z tradycyjną baterią.

Ważne punkty dotyczące bezpieczeństwa i rozmieszczenia. Pierwszy czynnik gwarantuje wytrzymała obudowa, w której montowany jest akumulator. Dodatkowo każdy blok wyposażony jest w ogrodzenie w postaci metalowych płyt. W takim przypadku nie cała część wewnętrzna jest izolowana, ale każdy element z osobna. Należy również zwrócić uwagę na plastikową wyściółkę, która zapobiega przedostawaniu się wody do środka.

1. AB.
2. Transformator.
3. Okablowanie wysokiego napięcia.
4. Ładowarka główna.
5. Dodatkowe „ładowanie”.
6. Złącze.
7. Moduł.

Specyfikacje baterii Tesla

Najmocniejsza odmiana AB do samochodu elektrycznego składa się z 7104 małych baterii. Poniżej znajdują się parametry określonego elementu:

• Długość/grubość/szerokość - 2100/150/1500 mm.
• Wskaźnik napięcia elektrycznego wynosi 3,6 V.
• Ilość energii generowanej przez jedną sekcję jest identyczna z potencjałem stu komputerów osobistych.
• Baterie Tesla ważą 540 kg.
• Czas podróży na jednym ładowaniu na przeciętnym elemencie o mocy 85 kWh wynosi około 400 km.
• Prędkość do 100 km/h - 4,4 sekundy.

Dzięki tym cechom pojawia się uzasadnione pytanie,jak trwałe są te konstrukcje, ponieważ wysoka wydajność oznacza intensywne zużycie części aktywnych. Należy zaznaczyć, że producent udziela na swoje produkty ośmioletniej gwarancji. Najprawdopodobniej żywotność baterii, o których mowa, będzie taka sama.

Podczas gdy właściciele maszyn elektrycznych nie mogą tego potwierdzić ani zaprzeczyć. Ponadto istnieją wyniki badań, które wskazują, że parametr mocy baterii charakteryzuje się jej umiarkowanym ubytkiem. Średnio liczba ta wynosi około 5% na 80 tysięcy kilometrów. Istnieją inne fakty, które wskazują, że właściciele określonego pojazdu w związku z problemami w komorze akumulatora coraz mniej się obracają, gdy wypuszczane są nowe modele.

Pojemność baterii Tesli (model S)

Konieczna jest ocena charakterystyki pojemnościowej akumulatorów z uwzględnieniem rozwoju produkcji. W trakcie ulepszania linii wskaźnik wahał się od 60 do 105 kW/h. Oficjalne informacje wskazują, że szczytowa pojemność baterii wynosi około 100 kW/h. Według opinii właścicieli rzeczywisty parametr będzie nieco niższy. Na przykład bateria Tesli o mocy 85 kW faktycznie wytwarza nie więcej niż 77 kW.

Historia dostarcza również odwrotnych przykładów, potwierdzających nadmiar objętości. Zdarzają się przypadki, gdy 100-kilowatowa bateria była wyposażona w pojemność około 102 kW. Od czasu do czasu w definicji aktywnych składników odżywczych pojawiają się sprzeczności. Głównierozbieżności obserwuje się w szacunkach liczby komórek blokowych. Wynika to z faktu, że bateria jest stale unowocześniana i ulepszana, wyposażona w innowacyjne elementy.

Producent twierdzi, że co roku aktualizowane modyfikacje przechodzą transformacje w częściach elektronicznych, układzie chłodzenia, architekturze. Nadrzędnym zadaniem projektantów jest osiągnięcie jak najwyższych cech jakościowych produktu.

Wersja naścienna

Jak wspomniano wcześniej, wraz z wprowadzeniem na rynek akumulatorów samochodowych Tesla, firma produkuje domowe wersje urządzeń do przechowywania energii. Jedną z produktywnych i najnowszych modyfikacji była litowo-jonowa wersja Power Wall. Jest przeznaczony do wytwarzania energii jako źródło stałe lub działa jako struktura rezerwowa podobna do generatora autonomicznego. Model przedstawiony jest w kilku odmianach, różniących się pojemnością i służących do wykonywania określonych zadań energetycznych. Najpopularniejsze wersje to jednostki 7 i 10 kWh.

Odnośnie parametrów eksploatacyjnych można zauważyć, że Power Wall ma moc 3,3 kW przy napięciu roboczym 350-450 watów, prądzie 9 A. Waga konstrukcji wynosi zatem 100 kilogramów, jego mobilność nie wchodzi w rachubę. Jednak jako opcja, na przykład w domkach letniskowych, blok jest całkiem odpowiedni. Jednostka jest transportowana bez problemów, ponieważ projektanci przywiązują dużą wagę do mechanicznej ochrony części karoserii. Pewne wady to długi czas ładowania baterii.(12-18 godzin), w zależności od modyfikacji napędu.

Model zasilacza

Ten system jest oparty na poprzedniej wersji, ale jest zorientowany komercyjnie. Oznacza to, że taka bateria Tesli służy do obsługi przedsiębiorstw. Jest to skalowalne urządzenie magazynujące energię, które zapewnia zwiększoną wydajność systemu w lokalizacji docelowej. Należy zauważyć, że pojemność baterii wynosi 100 kW, natomiast podana pojemność nie dotyczy wskaźnika maksymalnego. Inżynierowie zapewnili elastyczną konstrukcję dla agregacji kilku jednostek z możliwością uzyskania wartości od 500 kW do 10 MW.

Pojedyncze modyfikacje są również ulepszane pod względem jakości działania. Otrzymano już oficjalne informacje o pojawieniu się drugiej generacji komercyjnych akumulatorów, w których parametr mocy wynosił 200 kW, a sprawność zbliżyła się do 99%. Określone urządzenie magazynujące energię różni się wskaźnikami technologicznymi. Aby zwiększyć głośność, twórcy zastosowali falownik odwracalny.

Ta innowacja umożliwiła jednoczesne zwiększenie mocy i wydajności systemu. Firma planuje opracować i wdrożyć ogniwa Power Pack w projektowaniu dodatkowych komponentów fotowoltaicznych, takich jak Solar Roof. Takie podejście pozwala na odnowienie potencjału energetycznego baterii nie za pomocą specjalnych przewodów, ale poprzez swobodny przepływ energii słonecznej w trybie ciągłym.

Zdolność produkcyjna

Według samego producenta innowacyjne akumulatory są produkowane we własnej Gigafabryce Tesli. Procedura montażu została zorganizowana przy udziale przedstawicieli firmy Panasonic (dostawa komponentów do segmentów blokowych). Określone przedsiębiorstwo produkuje najnowsze projekty systemów zasilania ukierunkowane na trzecią generację pojazdów elektrycznych Model.

Zakłada się, że łączna liczba produktów wytworzonych w maksymalnym cyklu produkcyjnym wyniesie do 35 GW/h. Warto podkreślić, że wskazana objętość to połowa wszystkich parametrów baterii produkowanych na świecie. Bieżące utrzymanie wykonywane jest przez zespół liczący 6,5 tys. osób. W przyszłości planowane jest utworzenie dodatkowych 20 000 miejsc pracy.

Wśród funkcji jest wysoki stopień ochrony przed hakowaniem baterii. Eliminuje to możliwe ryzyko zapełnienia rynku podrobionymi odmianami. Ponadto sam proces produkcji wiąże się z udziałem w procesie precyzyjnej technologii robotów. Nie ma wątpliwości, że obecnie tylko korporacje na poziomie Tesli są w stanie pokazać wszystkie technologiczne niuanse produkcji. Większość zainteresowanych organizacji nie potrzebuje plagiatu, ponieważ intensywnie rozwijają własne rozwiązania.

Polityka cenowa

Koszt baterii Tesli również stale się zmienia ze względu na tańsze technologie produkcyjne oraz w związku z wydaniem zaktualizowanej wersjiczęści składowe o wysokich parametrach użytkowych. Dwa lub trzy lata temu rozważany typ urządzenia akumulacyjnego został sprzedany za 45 tysięcy dolarów (około 3 milionów rubli). Teraz klocki mają cenę około pięciu tysięcy dolarów (330 000 rubli).

W przybliżeniu ten sam koszt dla domowych odpowiedników konfiguracji Power Wall. Najdroższe wersje zawierają komercyjną baterię. Na przykład pierwszą generację określonego urządzenia można kupić za 20-25 000 USD (około 1 327 000 - 1 600 000 rubli).

Konkurencyjne modyfikacje

Tesla nie jest monopolistą w produkcji akumulatorów litowo-jonowych. Pomimo tego, że inne marki nie są tak dobrze znane na rynku, ich parametry są dość konkurencyjne. Wśród popularnych przedstawicieli:

• Koreańska korporacja LG produkuje dyski Chem Resu, które są odpowiednikami Tesli PowerWall (system 6,5 kWh kosztuje około 4 tysięcy dolarów lub 265 tysięcy rubli).
• Produkt firmy Sunverge ma zakres mocy od 6 do 23 kW/h, charakteryzuje się możliwością monitorowania ładowania i podłączania do paneli słonecznych (cena to 10-20 tysięcy dolarów lub 665 000 - 1327 000 rubli).
• ElectrIQ sprzedaje akumulatory do użytku domowego o wydajności 10 kW/h (razem z falownikiem produkt będzie kosztował 13 000 USD lub 865 000 rubli).
• Wśród konkurentów motoryzacyjnych wyróżniają się firmy takie jak Nissan, Mercedes.

Pierwszy gigant samochodowy produkuje serię akumulatorów XStorage (działającychobjętość - 4, 2 kW / h). Niuanse tej modyfikacji obejmują wysoki poziom bezpieczeństwa środowiskowego, który jest w pełni zgodny z międzynarodowymi standardami produkcji samochodów osobowych. Mercedes produkuje wersje kompaktowe o mocy 2,5 kW/h. Jednocześnie można je łączyć w systemy o zwiększonej wydajności o wydajności 20 kW/h.

Funkcje

Akumulatory do samochodów elektrycznych Tesli i ich domowe odpowiedniki nie są zbyt przystępne cenowo dla masowego konsumenta. W przypadku systemów Power Wall sytuacja nieco się zmienia ze względu na tańsze komponenty. Ale pomysł agregacji z blokami paneli słonecznych nie może być jeszcze z powodzeniem wdrożony ze względu na wysoki koszt. Niewątpliwie możliwość akumulowania darmowego źródła energii jest korzystna dla konsumentów, jednak zakup takich konstrukcji jest poza zasięgiem większości zainteresowanych użytkowników.

Podobna historia z innymi alternatywnymi napędami, których zasada działania i użytkowania daje wiele korzyści, ale wymaga użycia zaawansowanych technologicznie urządzeń i urządzeń.

Wynik

Na rynku akumulatorów do pojazdów elektrycznych Tesla jest niekwestionowanym liderem. Wynika to w dużej mierze z zastosowania innowacyjnego sprzętu w produkcji przyjaznego dla środowiska transportu. Jednocześnie inżynierowie wiodącej firmy napotykają pewne przeszkody. Na przykład seria Model S z ogniwami litowo-jonowymi jest krytykowana za słabą ochronę przed zapłonem ogniw zasilających.

Jednakprojektanci stale ulepszają swoje modele i konstruktywnie traktują krytykę. Przykładowo, po jedynym w historii pojazdów elektrycznych pożarze AB, w samochodach zaczęto montować wydrążoną aluminiową belkę (w celu ochrony przed przeszkodami na nawierzchni drogi), osłonę wykonaną z tłoczonego aluminium oraz tytanową płytę. Wszystkim, którzy kupili samochody przed wprowadzeniem tego ulepszenia, proponujemy wykonanie ich za darmo na stacjach obsługi.