Tesla batéria: zariadenie, vlastnosti, aplikácia

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-19 18:23

Batéria Tesla je svetoznáma vďaka svojmu prelomu v oblasti elektrických vozidiel. Myšlienka nie je nová a dlhé roky ju ovládajú popredné automobilové spoločnosti. Americkí dizajnéri však dokázali optimalizovať tento smer, berúc do úvahy záujmy spotrebiteľa. Do veľkej miery sa to podarilo vďaka inovatívnym systémom zásobovania energiou zameranými na úplnú náhradu konvenčných spaľovacích motorov. Zvážte vlastnosti a odrody tohto disku.

Aplikácia

Vývoj zásadne nových typov lítium-iónových batérií je spôsobený úlohami zlepšovania výkonu elektromobilov. V tomto smere je základná línia modelu Tesla S zameraná na poskytovanie inovatívnych zdrojov energie vozidlu. Charakteristickým rysom lítium-iónových batérií bolo zavedenie kombinovaného režimu prevádzky, v ktorom je povolené striedanie dodávky energie zo spaľovacieho motora a AB. Inžinieri spoločnosti zároveň pokračujú vo vývoji strojov, ktoré sú od nich úplne nezávisléobvyklý typ paliva.

Za zmienku stojí, že inžinieri sa neobmedzujú len na vytváranie energetických prvkov pre cestnú dopravu. Niekoľko verzií batérií Tesla už bolo uvoľnených pre domáce a komerčné použitie. Ak je možnosť pre elektrický automobil zameraná na udržanie prevádzky podvozku a palubnej elektroniky, potom sú stacionárne úpravy úložiska umiestnené ako autonómne zdroje elektriny. Možnosti týchto prvkov umožňujú ich využitie pri servise domácich spotrebičov. Okrem toho prebieha výskum akumulácie slnečnej energie. Práce sú stále vo vývoji.

Device

Tesla batérie majú jedinečnú štruktúru a spôsob umiestnenia aktívnych komponentov. Hlavným rozdielom oproti analógu je lítium-iónová konfigurácia. Podobné prvky sa používajú pri konštrukcii mobilných zariadení a elektrického náradia. Inžinieri z Tesly ich najskôr použili ako batérie do áut. Celý blok je rozdelený na 74 priehradiek, ktoré vyzerajú ako AA batérie. V závislosti od konfigurácie batérie obsahuje v dizajne 6 až 16 segmentov. Kladný náboj pochádza z grafitovej elektródy, záporný moment pochádza z niekoľkých chemických zložiek vrátane niklu, kob altu a oxidu hlinitého.

Tesla batérie sú integrované do auta tak, že sú pripevnené na spodku vozidla. Toto usporiadanie poskytuje nízke ťažisko elektrického vozidla, ktoré sa zvyšujeovládateľnosť. Ako upevňovacie prvky sa používajú špeciálne konzoly. V súčasnosti takýchto riešení nie je veľa, preto sa špecifikovaný diel často porovnáva s tradičnou batériou.

Dôležité body týkajúce sa zabezpečenia a umiestnenia. Prvý faktor zaručuje vysokopevnostné puzdro, v ktorom je batéria namontovaná. Okrem toho je každý blok vybavený plotom vo forme kovových dosiek. V tomto prípade nie je izolovaná celá vnútorná časť, ale každý prvok samostatne. Treba tiež poznamenať, že tam je plastová podšívka, ktorá zabraňuje vniknutiu vody dovnútra.

1. AB.
2. Transformátor.
3. Vysokonapäťové vedenie.
4. Hlavná nabíjačka.
5. Dodatočné „nabíjanie“.
6. Konektor.
7. Modul.

Špecifikácie batérie Tesla

Najvýkonnejšia variácia AB pre elektromobil pozostáva zo 7104 malých batérií. Nižšie sú uvedené parametre špecifikovaného prvku:

• Dĺžka/hrúbka/šírka - 2100/150/1500 mm.
• Ukazovateľ elektrického napätia je 3,6 V.
• Množstvo energie generované jednou sekciou je identické s potenciálom stovky osobných počítačov.
• Tesla batérie vážia 540 kg.
• Doba jazdy na jedno nabitie na priemerný prvok s výkonom 85 kWh je približne 400 km.
• Rýchlosť do 100 km/h – 4,4 sekundy.

Pri týchto charakteristikách vyvstáva rozumná otázka,ako odolné sú tieto štruktúry, pretože vysoký výkon znamená intenzívne opotrebovanie aktívnych častí. Treba si uvedomiť, že výrobca dáva na svoje produkty osemročnú záruku. S najväčšou pravdepodobnosťou bude životnosť príslušných batérií rovnaká.

Pričom majitelia elektrických strojov túto skutočnosť nevedia potvrdiť ani vyvrátiť. Okrem toho existujú výsledky výskumu, ktoré naznačujú, že parameter výkonu batérie sa vyznačuje miernou stratou. V priemere je toto číslo asi 5% na 80 000 kilometrov. Existujú aj ďalšie skutočnosti, ktoré naznačujú, že majitelia špecifikovaného vozidla, pokiaľ ide o problémy s batériovým priestorom, sa s uvedením nových modelov otáčajú čoraz menej.

Kapacita batérie Tesla (model S)

Kapacitnú charakteristiku batérií je potrebné vyhodnotiť s prihliadnutím na vývoj výroby. Počas zlepšovania linky sa ukazovateľ menil od 60 do 105 kW / h. Oficiálne informácie uvádzajú, že maximálna kapacita batérie je približne 100 kW/h. Podľa recenzií majiteľov bude skutočný parameter o niečo nižší. Napríklad 85 kW batéria Tesla v skutočnosti nevyrobí viac ako 77 kW.

História poskytuje aj opačné príklady, ktoré potvrdzujú nadmerný objem. Existujú prípady, keď bola 100-kilowattová batéria vybavená kapacitou asi 102 kW. Z času na čas sa v definícii aktívnych zložiek výživy nájdu rozpory. Hlavnenezrovnalosti sa pozorujú v odhadoch počtu blokových buniek. Je to spôsobené tým, že batéria je neustále inovovaná a vylepšovaná, vybavená inovatívnymi prvkami.

Výrobca tvrdí, že každý rok aktualizované modifikácie prechádzajú transformáciou elektronických častí, chladiaceho systému, architektúry. Konečnou úlohou dizajnérov je dosiahnuť čo najvyššie kvalitatívne charakteristiky produktu.

Verzia Power Wall

Ako už bolo spomenuté, spolu s uvedením batérií do automobilov Tesla spoločnosť vyrába verzie zariadení na ukladanie energie pre domácnosť. Jednou z produktívnych a najnovších úprav bola lítium-iónová verzia Power Wall. Je určený na výrobu energie ako trvalý zdroj alebo je prevádzkovaný ako záložná štruktúra podobná autonómnemu generátoru. Model je prezentovaný v niekoľkých variáciách, ktoré sa líšia kapacitou a slúžia na vykonávanie určitých energetických úloh. Najpopulárnejšie verzie sú 7 a 10 kWh jednotky.

K prevádzkovým parametrom možno uviesť, že Power Wall má výkon 3,3 kW s prevádzkovým napätím 350-450 wattov, prúdom 9 A. Hmotnosť konštrukcie je 100 kilogramov, teda jeho mobilita neprichádza do úvahy. Ako možnosť, napríklad pre letné chaty, je však blok celkom vhodný. Jednotka sa prepravuje bez problémov, pretože konštruktéri venujú veľkú pozornosť mechanickej ochrane časti karosérie. Medzi určité nevýhody patrí dlhá doba nabíjania batérie.(12-18 hodín), v závislosti od úpravy disku.

Model napájacieho zdroja

Tento systém je založený na predchádzajúcej verzii, ale je komerčne orientovaný. To znamená, že takáto batéria Tesla sa používa na obsluhu podnikov. Ide o škálovateľné zariadenie na ukladanie energie, ktoré poskytuje zvýšený výkon systému na cieľovom mieste. Je potrebné poznamenať, že kapacita batérie je 100 kW, pričom uvedená kapacita neplatí pre maximálny ukazovateľ. Inžinieri poskytli flexibilný návrh na agregáciu niekoľkých jednotiek s možnosťou získania hodnoty od 500 kW do 10 MW.

Jednotlivé modifikácie sa modernizujú aj z hľadiska kvality prevádzky. Už boli prijaté oficiálne informácie o vzhľade druhej generácie komerčných batérií, v ktorých bol výkonový parameter 200 kW a účinnosť sa blížila k 99%. Uvedené zariadenie na ukladanie energie sa líši v technologických ukazovateľoch. Na rozšírenie hlasitosti vývojári použili reverzibilný invertor.

Táto inovácia umožnila zvýšiť výkon a výkon systému súčasne. Spoločnosť plánuje vyvinúť a implementovať články Power Pack pri navrhovaní ďalších solárnych komponentov, ako je Solar Roof. Tento prístup vám umožňuje obnoviť energetický potenciál batérie nie špeciálnymi vedeniami, ale voľným solárnym tokom v nepretržitom režime.

Výrobná kapacita

Podľa samotného výrobcu sa inovatívne batérie vyrábajú vo vlastnej Gigafactory spoločnosti Tesla. Postup montáže bol zorganizovaný za účasti zástupcov spoločnosti Panasonic (dodávka komponentov pre blokové segmenty). Uvedený podnik vyrába najnovšie návrhy energetických systémov zameraných na tretiu generáciu elektrických vozidiel Model.

Predpokladá sa, že celkový počet produktov vyrobených pri maximálnom výrobnom cykle bude až 35 GW/h. Stojí za to zdôrazniť, že udávaný objem je polovičný zo všetkých parametrov batérií vyrábaných na svete. Súčasnú údržbu vykonáva tím 6,5 tisíc ľudí. V budúcnosti sa plánuje vytvorenie ďalších 20 000 pracovných miest.

Medzi funkcie patrí vysoký stupeň ochrany proti hacknutiu batérie. Tým sa eliminujú možné riziká zaplnenia trhu falošnými variáciami. Okrem toho samotný výrobný postup zahŕňa účasť vysoko presnej robotickej technológie v procese. Niet pochýb o tom, že iba korporácie na úrovni Tesla sú v súčasnosti schopné zobraziť všetky technologické výrobné nuansy. Väčšina zainteresovaných organizácií nepotrebuje plagiátorstvo, pretože intenzívne vyvíjajú svoj vlastný vývoj.

Cenová politika

Náklady na batériu Tesla sa tiež neustále menia v dôsledku lacnejších výrobných technológií a v súvislosti s vydaním aktualizovanýchkomponenty s vysokými výkonnostnými parametrami. Pred dvoma alebo tromi rokmi sa typ uvažovaného akumulačného zariadenia predával za 45 000 dolárov (asi 3 milióny rubľov). Teraz majú bloky cenu asi päťtisíc dolárov (330 000 rubľov).

Približne rovnaké náklady na domáce analógy konfigurácie Power Wall. Najdrahšie verzie obsahujú komerčnú batériu. Napríklad prvú generáciu špecifikovaného zariadenia je možné zakúpiť za 20 - 25 000 dolárov (približne 1 327 000 - 1 650 000 rubľov).

Konkurenčné úpravy

Tesla nie je monopolistom vo výrobe lítium-iónových batérií. Napriek tomu, že ostatné značky nie sú na trhu až také známe, ich parametre sú dosť konkurencieschopné. Medzi populárnych zástupcov:

• Kórejská korporácia LG vyrába disky Chem Resu, ktoré sú analógmi Tesla PowerWall (6,5 kWh systém stojí asi 4 tisíc dolárov alebo 265 000 rubľov).
• Produkt od Sunverge má výkonový rozsah od 6 do 23 kW / h, vyznačuje sa schopnosťou monitorovať nabíjanie a pripojiť sa k solárnym panelom (cena je 10-20 tisíc dolárov alebo 665 000 - 1 327 000 rubľov).
• ElectrIQ predáva domáce akumulátory s kapacitou 10 kW/h (spolu s meničom bude produkt stáť 13 000 $ alebo 865 000 rubľov).
• Medzi automobilovými konkurentmi vynikajú firmy ako Nissan, Mercedes.

Prvý automobilový gigant vyrába sériu batérií XStorage (funkčnéobjem - 4, 2 kW / h). Medzi nuansy tejto úpravy patrí vysoká úroveň environmentálnej bezpečnosti, ktorá je plne v súlade s medzinárodnými normami pre výrobu osobných automobilov. Mercedes vyrába kompaktné verzie s výkonom 2,5 kW/h. Zároveň je možné ich kombinovať do zvýšených produktívnych systémov s výkonom 20 kW/h.

Funkcie

Akumulátory do elektromobilov Tesla a ich náprotivky v domácnosti nie sú pre masového spotrebiteľa veľmi dostupné. Pri systémoch Power Wall sa situácia trochu mení vďaka lacnejším komponentom. Myšlienku agregácie s blokmi solárnych panelov však zatiaľ nemožno úspešne implementovať z dôvodu vysokých nákladov. Možnosť akumulácie bezplatného zdroja energie je pre spotrebiteľov nepochybne výhodná, ale nákup takýchto štruktúr je mimo dosahu väčšiny zainteresovaných používateľov.

Podobný príbeh s inými alternatívnymi pohonmi, ktorých princíp fungovania a používania poskytuje množstvo výhod, no vyžaduje použitie špičkových zariadení a zariadení.

Výsledok

Na trhu batérií pre elektrické vozidlá je Tesla nesporným lídrom. Je to do značnej miery spôsobené používaním inovatívnych zariadení pri výrobe dopravy šetrnej k životnému prostrediu. Inžinieri poprednej spoločnosti zároveň čelia určitým prekážkam. Napríklad séria Model S s lítium-iónovými článkami je kritizovaná za slabú ochranu proti vznieteniu napájacích článkov.

Avšakdizajnéri neustále vylepšujú svoje modely a konštruktívne zaobchádzajú s kritikou. Napríklad po jedinom požiari AB v histórii elektrických vozidiel začali autá inštalovať dutý hliníkový nosník (na ochranu pred prekážkami na povrchu vozovky), štít vyrobený z lisovaného hliníka a titánový plech. Všetkým, ktorí si kúpili autá pred týmto vylepšením, ponúkame možnosť ich bezplatne dokončiť na čerpacích staniciach.