Tesla baterija: įrenginys, charakteristikos, taikymas

2024 Autorius: Erin Ralphs | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-19 17:42

Tesla baterija garsėja visame pasaulyje dėl savo proveržio elektromobilių srityje. Idėja nėra nauja, ją jau daugelį metų įvaldė pirmaujančios automobilių pramonės įmonės. Tačiau amerikiečių dizaineriai sugebėjo optimizuoti šią kryptį, atsižvelgdami į vartotojo interesus. Daugeliu atvejų tai tapo įmanoma dėl naujoviškų energijos tiekimo sistemų, orientuotų į visišką įprastų vidaus degimo variklių pakeitimą. Apsvarstykite šio disko savybes ir variantus.

Programa

Iš esmės naujų ličio jonų akumuliatorių tipų kūrimą lemia elektromobilių eksploatacinių savybių gerinimo uždaviniai. Šiuo atžvilgiu pagrindinė Tesla S modelio linija yra orientuota į transporto priemonės aprūpinimą naujoviškais energijos š altiniais. Ličio jonų akumuliatorių ypatybė buvo kombinuoto veikimo režimo įvedimas, kai leidžiama kaitalioti energijos tiekimą iš vidaus degimo variklio ir AB. Tuo pačiu metu įmonės inžinieriai toliau kuria mašinas, kurios yra visiškai nepriklausomosįprastas kuro tipas.

Verta pažymėti, kad inžinieriai neapsiriboja vien kelių transporto jėgos elementų kūrimu. Jau buvo išleistos kelios Tesla baterijų versijos, skirtos buitiniam ir komerciniam naudojimui. Jei elektromobilio pasirinkimu siekiama išlaikyti važiuoklės ir borto elektronikos veikimą, tai stacionarios saugyklos modifikacijos yra išdėstytos kaip savarankiški elektros energijos š altiniai. Šių elementų galimybės leidžia juos panaudoti buitinės technikos aptarnavimui. Be to, atliekami saulės energijos kaupimo tyrimai. Darbai vis dar kuriami.

Įrenginys

Tesla akumuliatoriai turi unikalią struktūrą ir aktyvių komponentų įdėjimo būdą. Pagrindinis skirtumas nuo analogo yra ličio jonų konfigūracija. Panašūs elementai naudojami mobiliųjų įrenginių ir elektrinių įrankių projektavimui. Tesla inžinieriai pirmiausia juos panaudojo kaip akumuliatorius automobiliams. Visas blokas padalintas į 74 skyrius, kurie atrodo kaip AA baterijos. Priklausomai nuo akumuliatoriaus konfigūracijos, konstrukcijoje yra nuo 6 iki 16 segmentų. Teigiamas krūvis kyla iš grafito elektrodo, neigiamas momentas atsiranda dėl kelių cheminių komponentų, įskaitant nikelį, kob altą ir aliuminio oksidą.

Tesla akumuliatoriai yra integruoti į automobilį tvirtinant juos transporto priemonės apačioje. Šis išdėstymas užtikrina žemą elektromobilio svorio centrą, didėjantįvaldomumas. Kaip tvirtinimo detalės naudojami specialūs laikikliai. Šiuo metu tokių sprendimų nėra daug, todėl nurodyta dalis dažnai lyginama su tradicine baterija.

Svarbūs klausimai dėl saugumo ir išdėstymo. Pirmąjį faktorių garantuoja itin tvirtas korpusas, kuriame sumontuota baterija. Be to, kiekviename bloke yra metalinių plokščių pavidalo tvora. Šiuo atveju izoliuojama ne visa vidinė dalis, o kiekvienas elementas atskirai. Taip pat reikėtų pažymėti, kad yra plastikinis pamušalas, kuris neleidžia vandeniui patekti į vidų.

1. AB.
2. Transformeris.
3. Aukštos įtampos laidai.
4. Pagrindinis įkroviklis.
5. Papildomas „įkrovimas“.
6. Jungtis.
7. Modulis.

Tesla akumuliatoriaus specifikacijos

Galingiausias AB variantas elektromobiliui susideda iš 7104 mažų baterijų. Žemiau pateikiami nurodyto elemento parametrai:

• Ilgis/storis/plotis – 2100/150/1500 mm.
• Elektros įtampos indikatorius yra 3,6 V.
• Vienos sekcijos generuojamos galios kiekis yra identiškas šimto asmeninių kompiuterių potencialui.
• Tesla akumuliatoriai sveria 540 kg.
• Kelionės laikas vienu įkrovimu vidutiniu elementu, kurio galia 85 kWh, yra apie 400 km.
• Greitis iki 100 km/h – 4,4 sekundės.

Turint šias savybes, kyla pagrįstas klausimas,kiek patvarios šios konstrukcijos, nes didelis našumas reiškia intensyvų aktyvių dalių susidėvėjimą. Pažymėtina, kad gamintojas savo gaminiams suteikia aštuonerių metų garantiją. Labiausiai tikėtina, kad atitinkamų baterijų veikimo laikas bus toks pat.

Nors elektrinių mašinų savininkai negali patvirtinti ar paneigti šio fakto. Be to, yra tyrimų rezultatų, rodančių, kad akumuliatoriaus galios parametras pasižymi vidutiniu nuostoliu. Vidutiniškai šis skaičius yra apie 5% 80 tūkstančių kilometrų. Yra ir kitų faktų, rodančių, kad nurodytos transporto priemonės savininkai dėl problemų akumuliatoriaus skyriuje sukasi vis rečiau, kai išleidžiami nauji modeliai.

Tesla akumuliatoriaus talpa (modelis S)

Būtina įvertinti baterijų talpinę charakteristiką, atsižvelgiant į gamybos raidą. Tobulinant liniją, rodiklis svyravo nuo 60 iki 105 kW / h. Oficiali informacija rodo, kad didžiausia akumuliatoriaus galia yra apie 100 kW / h. Remiantis savininkų atsiliepimais, tikrasis parametras bus šiek tiek mažesnis. Pavyzdžiui, 85 kW „Tesla“baterija iš tikrųjų pagamina ne daugiau kaip 77 kW.

Istorijoje taip pat pateikiami atvirkštiniai pavyzdžiai, patvirtinantys garsumo perteklių. Pasitaiko atvejų, kai 100 kilovatų akumuliatoriui buvo suteikta apie 102 kW galia. Retkarčiais apibrėžiant aktyvius mitybos komponentus atsiranda prieštaravimų. Daugiausiablokų langelių skaičiaus įvertinimuose pastebimi neatitikimai. Taip yra dėl to, kad baterija nuolat atnaujinama ir tobulinama, aprūpinta naujoviškais elementais.

Gamintojas teigia, kad kiekvienais metais atnaujinamos modifikacijos patiria transformacijų elektroninėse dalyse, aušinimo sistemoje, architektūroje. Galutinė dizainerių užduotis – pasiekti kuo aukštesnes gaminio kokybės charakteristikas.

Power Wall versija

Kaip minėta anksčiau, kartu su „Tesla“automobilių akumuliatorių išleidimu įmonė gamina buitines energijos kaupimo įrenginių versijas. Viena iš produktyvių ir naujausių modifikacijų buvo „Power Wall“ličio jonų versija. Jis skirtas generuoti energiją kaip nuolatinis š altinis arba veikia kaip atsarginė struktūra, panaši į autonominį generatorių. Modelis pateikiamas keliais variantais, kurie skiriasi talpa ir atlieka tam tikras energetines užduotis. Populiariausios versijos yra 7 ir 10 kWh vienetai.

Kalbant apie eksploatacinius parametrus, galima pastebėti, kad Power Wall galia yra 3,3 kW, kai darbinė įtampa yra 350-450 vatų, srovė - 9 A. Konstrukcijos svoris yra 100 kilogramų, todėl jo mobilumas yra neabejotinas. Tačiau, pavyzdžiui, vasarnamiams, blokas yra gana tinkamas. Įrenginys transportuojamas be problemų, nes dizaineriai didelį dėmesį skiria mechaninei kėbulo dalies apsaugai. Tam tikri trūkumai apima ilgą akumuliatoriaus įkrovimo laikotarpį.(12–18 valandų), priklausomai nuo pavaros modifikacijos.

Maitinimo bloko modelis

Ši sistema yra pagrįsta ankstesne versija, bet yra komerciškai orientuota. Tai reiškia, kad tokia Tesla baterija naudojama įmonėms aptarnauti. Tai keičiamo dydžio energijos kaupimo įrenginys, užtikrinantis didesnį sistemos našumą tikslinėje vietoje. Pažymėtina, kad akumuliatoriaus talpa yra 100 kW, o nurodyta talpa netaikoma maksimaliam indikatoriui. Inžinieriai sukūrė lankstų kelių blokų sujungimo projektą su galimybe gauti vertę nuo 500 kW iki 10 MW.

Pavienės modifikacijos taip pat atnaujinamos veikimo kokybės požiūriu. Jau gauta oficiali informacija apie antros kartos komercinių baterijų atsiradimą, kurių galios parametras buvo 200 kW, o efektyvumas priartėjo prie 99%. Nurodytas energijos kaupimo įrenginys skiriasi technologiniais rodikliais. Norėdami padidinti garsumą, kūrėjai naudojo reversinį keitiklį.

Ši naujovė leido padidinti sistemos galią ir našumą tuo pačiu metu. Bendrovė planuoja sukurti ir įdiegti „Power Pack“elementus kurdama papildomus saulės komponentus, tokius kaip „Solar Roof“. Šis metodas leidžia atnaujinti akumuliatoriaus energijos potencialą ne per specialias linijas, o per laisvą saulės srautą nuolatiniu režimu.

Gamybos pajėgumai

Pasak paties gamintojo, naujoviškos baterijos gaminamos pačios Tesla Gigafactory. Surinkimo procedūra buvo organizuota dalyvaujant Panasonic atstovams (dedamųjų blokų segmentams pristatymas). Nurodyta įmonė gamina naujausius elektros energijos tiekimo sistemų projektus, orientuotus į trečiosios kartos elektromobilių modelį.

Manoma, kad bendras pagamintų gaminių skaičius maksimaliu gamybos ciklu sieks iki 35 GW/val. Verta pabrėžti, kad nurodytas tūris yra pusė visų pasaulyje gaminamų baterijų parametrų. Dabartinę priežiūrą atlieka 6,5 tūkst. žmonių komanda. Ateityje planuojama sukurti dar 20 000 darbo vietų.

Tarp funkcijų yra aukšto lygio apsauga nuo įsilaužimo į akumuliatorių. Tai pašalina galimą riziką, kad rinka bus užpildyta padirbtais variantais. Be to, pati gamybos procedūra apima didelio tikslumo robotų technologijų dalyvavimą procese. Neabejotina, kad visus technologinius gamybos niuansus šiuo metu gali parodyti tik Tesla lygio korporacijos. Daugumai suinteresuotų organizacijų nereikia plagijavimo, nes jos intensyviai kuria savo plėtrą.

Kainodaros politika

Tesla akumuliatoriaus kaina taip pat nuolat kinta dėl pigesnių gamybos technologijų ir dėl atnaujintų išleidimosudėtinės dalys su aukštais našumo parametrais. Prieš dvejus ar trejus metus nagrinėjamo tipo akumuliacinis prietaisas buvo parduotas per 45 tūkstančius dolerių (apie 3 mln. rublių). Dabar blokai kainuoja apie penkis tūkstančius dolerių (330 000 rublių).

Maždaug tiek pat kainuoja „Power Wall“konfigūracijos namų analogai. Brangiausiose versijose yra komercinė baterija. Pavyzdžiui, pirmosios kartos nurodytą įrenginį galima įsigyti už 20-25 000 USD (maždaug 1 327 000 - 1 650 000 rublių).

Konkuruojantys modifikacijos

Tesla nėra ličio jonų akumuliatorių gamybos monopolistas. Nepaisant to, kad kiti prekių ženklai nėra taip gerai žinomi rinkoje, jų parametrai yra gana konkurencingi. Tarp populiarių atstovų:

• Korėjos korporacija LG gamina Chem Resu diskus, kurie yra Tesla PowerWall analogai (6,5 kWh sistema kainuoja apie 4 tūkst. dolerių arba 265 000 rublių).
• Sunverge gaminio galios diapazonas yra nuo 6 iki 23 kW / h, jis pasižymi galimybe stebėti įkrovą ir prisijungti prie saulės baterijų (kaina yra 10-20 tūkst. dolerių arba 665 000 - 1 327 000 rublių).
• ElectrIQ parduoda buitines 10 kW/h galios baterijas (kartu su inverteriu gaminys kainuos 13 000 USD arba 865 000 rublių).
• Tarp automobilių konkurentų išsiskiria tokios firmos kaip Nissan, Mercedes.

Pirmasis automobilių milžinas gamina seriją XStorage baterijų (veikiančiųtūris - 4, 2 kW / h). Šios modifikacijos niuansai apima aukštą aplinkos apsaugos lygį, kuris visiškai atitinka tarptautinius lengvųjų automobilių gamybos standartus. „Mercedes“gamina kompaktiškas versijas, kurių galia siekia 2,5 kW / h. Tuo pačiu metu jas galima sujungti į padidinto našumo sistemas, kurių galia 20 kW / h.

Funkcijos

Tesla elektromobilių akumuliatoriai ir jų buitiniai analogai nėra labai įperkami masiniam vartotojui. Su Power Wall sistemomis situacija šiek tiek keičiasi dėl pigesnių komponentų. Tačiau sujungimo su saulės baterijų blokais idėja dar negali būti sėkmingai įgyvendinta dėl didelių sąnaudų. Be jokios abejonės, galimybė kaupti nemokamą energijos š altinį yra naudinga vartotojams, tačiau tokių konstrukcijų įsigijimas daugumai suinteresuotų vartotojų nepasiekiamas.

Panaši istorija ir su kitais alternatyviais diskais, kurių veikimo principas ir naudojimas suteikia daug privalumų, tačiau reikalauja naudoti aukštųjų technologijų įrenginius ir įrenginius.

Rezultatas

Elektra varomų transporto priemonių akumuliatorių rinkoje Tesla yra neginčijama lyderė. Tai daugiausia lemia naujoviškos įrangos naudojimas aplinkai nekenksmingo transporto gamyboje. Tuo pačiu metu pirmaujančios įmonės inžinieriai susiduria su tam tikromis kliūtimis. Pavyzdžiui, Model S serija su ličio jonų elementais kritikuojama dėl prastos apsaugos nuo maitinimo elementų užsidegimo.

Tačiaudizaineriai nuolat tobulina savo modelius ir konstruktyviai vertina kritiką. Pavyzdžiui, po vienintelio AB gaisro elektromobilių istorijoje, automobiliuose pradėta montuoti tuščiavidurė aliuminio sija (apsaugoti nuo kliūčių kelio dangoje), skydas iš presuoto aliuminio ir titano plokštė. Visiems, įsigijusiems automobilius iki šio patobulinimo, siūloma juos nemokamai sukomplektuoti degalinėse.