Батерия Tesla: устройство, характеристики, приложение

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-19 12:31

Батерията на Tesla е световно известна със своя пробив в електрическите превозни средства. Идеята не е нова и се овладява дълги години от водещи автомобилни компании. Въпреки това американските дизайнери успяха да оптимизират тази посока, като вземат предвид интересите на потребителя. До голяма степен това стана възможно благодарение на иновативните системи за доставка на енергия, фокусирани върху пълната подмяна на конвенционалните двигатели с вътрешно горене. Помислете за характеристиките и разновидностите на това устройство.

Заявление

Разработването на принципно нови видове литиево-йонни батерии се дължи на задачите за подобряване на производителността на електрическите автомобили. В тази връзка основната линия на модела Tesla S е фокусирана върху осигуряването на автомобила с иновативни източници на енергия. Характеристика на литиево-йонните батерии беше въвеждането на комбиниран режим на работа, при който е разрешено редуването на захранване с енергия от двигател с вътрешно горене и АВ. В същото време инженерите на компанията продължават да разработват машини, които са напълно независими отобичайния вид гориво.

Заслужава да се отбележи, че инженерите не се ограничават само до създаването на силови елементи за автомобилния транспорт. Няколко версии на батериите на Tesla вече са пуснати за домашна и търговска употреба. Ако опцията за електрически автомобил е насочена към поддържане на работата на ходовата част и бордовата електроника, тогава стационарните модификации за съхранение се позиционират като автономни източници на електроенергия. Възможностите на тези елементи позволяват използването им за обслужване на домакински уреди. Освен това се провеждат изследвания върху натрупването на слънчева енергия. Работите все още са в процес на разработка.

Устройство

Акумулаторите на Tesla имат уникална структура и начин на поставяне на активни компоненти. Основната разлика от аналога е литиево-йонната конфигурация. Подобни елементи се използват при проектирането на мобилни устройства и електрически инструменти. Инженерите на Tesla първо ги използвали като батерии за автомобили. Целият блок е разделен на 74 отделения, които приличат на батерии АА. В зависимост от конфигурацията на батерията, тя включва от 6 до 16 сегмента в дизайна. Положителният заряд идва от графитния електрод, отрицателният момент идва от няколко химически компонента, включително никел, кобалт и алуминиев оксид.

Акумулаторите на Tesla са интегрирани в автомобила, като се фиксират в долната част на автомобила. Тази подредба осигурява нисък център на тежестта на електрическото превозно средство, увеличавайки сеуправляемост. Като крепежни елементи се използват специални скоби. В момента няма много такива решения, поради което посочената част често се сравнява с традиционна батерия.

Важни точки по отношение на сигурността и разположението. Първият фактор е гарантиран от високоякостния корпус, в който е монтирана батерията. Освен това всеки блок е оборудван с ограда под формата на метални плочи. В този случай не е изолирана цялата вътрешна част, а всеки елемент поотделно. Трябва също да се отбележи, че има пластмасова облицовка, която предотвратява навлизането на вода вътре.

1. AB.
2. Трансформър.
3. Кабели за високо напрежение.
4. Основно зарядно устройство.
5. Допълнително "зареждане".
6. Connector.
7. Модул.

Спецификации на батерията на Tesla

Най-мощният вариант на AB за електрически автомобил се състои от 7104 малки батерии. По-долу са параметрите на посочения елемент:

• Дължина/дебелина/ширина - 2100/150/1500 мм.
• Индикаторът за електрическо напрежение е 3,6 V.
• Количеството енергия, генерирано от една секция, е идентично с потенциала на сто персонални компютъра.
• батериите на Tesla тежат 540 кг.
• Времето за пътуване с едно зареждане на среден елемент с мощност 85 kWh е около 400 км.
• Скорост до 100 км/ч - 4,4 секунди.

С тези характеристики възниква разумен въпрос,колко издръжливи са тези конструкции, защото високата производителност предполага интензивно износване на активните части. Трябва да се отбележи, че производителят дава осем години гаранция за своите продукти. Най-вероятно експлоатационният живот на въпросните батерии ще бъде същият.

Докато собствениците на електрически машини не могат да потвърдят или отрекат този факт. Освен това има резултати от изследвания, които показват, че параметърът на мощността на батерията се характеризира с умерена загуба. Средно тази цифра е около 5% на 80 хиляди километра. Има и други факти, които показват, че собствениците на посоченото превозно средство по отношение на проблеми в отделението за батерията се обръщат все по-малко с пускането на нови модели.

Капацитет на батерията на Tesla (модел S)

Необходимо е да се оцени капацитивната характеристика на батериите, като се вземе предвид развитието на производството. По време на подобряването на линията индикаторът варира от 60 до 105 kW / h. Официалната информация показва, че пиковият капацитет на батерията е около 100 kW/h. Според отзивите на собствениците реалният параметър ще бъде малко по-нисък. Например, батерия Tesla от 85 kW всъщност произвежда не повече от 77 kW.

History предоставя и обратни примери, потвърждаващи излишъка от обема. Има случаи, когато 100-киловатова батерия е била надарена с капацитет от около 102 kW. От време на време се откриват противоречия в дефиницията на активните хранителни компоненти. Основносе наблюдават несъответствия в оценките на броя на блоковите клетки. Това се дължи на факта, че батерията непрекъснато се надгражда и подобрява, оборудвана с иновативни елементи.

Производителят твърди, че всяка година актуализираните модификации претърпяват трансформации в електронни части, охладителна система, архитектура. Крайната задача на дизайнерите е да постигнат възможно най-високите качествени характеристики на продукта.

Power Wall версия

Както споменахме по-рано, заедно с пускането на батерии за автомобили Tesla, компанията произвежда битови версии на устройства за съхранение на енергия. Една от продуктивните и най-новите модификации беше литиево-йонната версия на Power Wall. Той е проектиран да генерира енергия като постоянен източник или се управлява като резервна структура, подобна на автономен генератор. Моделът е представен в няколко варианта, различаващи се по капацитет и служещи за изпълнение на определени енергийни задачи. Най-популярните версии са 7 и 10 kWh единици.

По отношение на работните параметри може да се отбележи, че Power Wall има мощност 3,3 kW с работно напрежение 350-450 вата, ток 9 A. Теглото на конструкцията е 100 килограма, следователно, за мобилността му не може да става дума. Въпреки това, като опция, например, за летни вили, блокът е доста подходящ. Уредът се транспортира без проблеми, тъй като дизайнерите обръщат голямо внимание на механичната защита на частта от тялото. Някои недостатъци включват дълъг период на зареждане на батерията.(12-18 часа), в зависимост от модификацията на задвижването.

модел захранващ пакет

Тази система е базирана на предишната версия, но е комерсиално ориентирана. Това означава, че такава батерия на Tesla се използва за обслужване на предприятия. Това е мащабируемо устройство за съхранение на енергия, което осигурява повишена производителност на системата на целевия сайт. Трябва да се отбележи, че капацитетът на батерията е 100 kW, докато посоченият капацитет не се отнася за максималния индикатор. Инженерите са осигурили гъвкав дизайн за обединяване на няколко блока с възможност за получаване на стойност от 500 kW до 10 MW.

Единичните модификации също се надграждат по отношение на качеството на работа. Вече е получена официална информация за появата на второ поколение търговски батерии, в които параметърът на мощността е 200 kW, а ефективността се доближава до 99%. Посоченото устройство за съхранение на енергия се различава по технологични показатели. За да разширят обема, разработчиците са използвали реверсивен инвертор.

Тази иновация направи възможно увеличаването на мощността и производителността на системата едновременно. Компанията планира да разработи и внедри Power Pack клетки при проектирането на допълнителни соларни компоненти като Solar Roof. Този подход ви позволява да обновите енергийния потенциал на батерията не чрез специални линии, а чрез свободен слънчев поток в непрекъснат режим.

Производствен капацитет

Според самия производител, иновативните батерии се произвеждат в собствената Gigafactory на Tesla. Процедурата по сглобяване беше организирана с участието на представители на Panasonic (доставка на компоненти за блокови сегменти). Посоченото предприятие произвежда най-новите проекти на енергийни системи, фокусирани върху третото поколение електрически превозни средства Модел.

Предполага се, че общият брой продукти, произведени при максимален производствен цикъл, ще бъде до 35 GW/h. Струва си да се подчертае, че посоченият обем е половината от всички параметри на батериите, произведени в света. Текущата поддръжка се извършва от екип от 6,5 хиляди души. В бъдеще се планира да бъдат създадени още 20 000 работни места.

Сред функциите е висока степен на защита срещу хакване на батерията. Това елиминира възможните рискове от запълване на пазара с фалшиви вариации. Освен това самата производствена процедура включва участието на високоточна роботизирана технология в процеса. Няма съмнение, че само корпорации на ниво Tesla са в състояние да покажат всички технологични производствени нюанси в момента. Повечето заинтересовани организации не се нуждаят от плагиатство, тъй като те интензивно разработват собствени разработки.

Ценова политика

Цената на батерията Tesla също непрекъснато се променя поради по-евтините производствени технологии и във връзка с пускането на актуализираникомпоненти с високи експлоатационни параметри. Преди две или три години разглежданият тип акумулаторно устройство беше продаден в рамките на 45 хиляди долара (около 3 милиона рубли). Сега блоковете имат цена от около пет хиляди долара (330 000 рубли).

Приблизително същата цена за домашни аналози на конфигурацията Power Wall. Най-скъпите версии включват търговска батерия. Например, първото поколение на посоченото устройство може да бъде закупено за $20-25 000 (приблизително 1 327 000 - 1 650 000 рубли).

Конкурентни модификации

Tesla не е монополист в производството на литиево-йонни батерии. Въпреки факта, че други марки не са толкова добре познати на пазара, техните параметри са доста конкурентни. Сред популярните представители:

• Корейската корпорация LG произвежда устройства Chem Resu, които са аналози на Tesla PowerWall (система от 6,5 kWh струва около 4 хиляди долара или 265 000 рубли).
• Продуктът от Sunverge има диапазон на мощност от 6 до 23 kW / h, характеризира се с възможност за наблюдение на зареждането и свързване към слънчеви панели (цената е 10-20 хиляди долара или 665 000 - 1 327 000 рубли).
• ElectrIQ продава домакински акумулаторни батерии с капацитет 10 kW/h (заедно с инвертора продуктът ще струва $13 000 или 865 000 рубли).
• Сред автомобилните конкуренти се открояват фирми като Nissan, Mercedes.

Първият автомобилен гигант произвежда серия от батерии XStorage (работещиобем - 4, 2 kW / h). Нюансите на тази модификация включват високо ниво на екологична безопасност, което напълно отговаря на международните стандарти за производство на леки автомобили. Mercedes произвежда компактни версии от 2,5 kW/h. В същото време те могат да бъдат комбинирани в системи с повишена производителност с мощност от 20 kW/h.

Функции

Акумулаторите за електрически автомобили Tesla и техните домакински аналогове не са много достъпни за масовия потребител. При системите Power Wall ситуацията се променя донякъде поради по-евтините компоненти. Но идеята за агрегиране с блокове от слънчеви панели все още не може да бъде успешно реализирана поради високата цена. Без съмнение възможността за натрупване на безплатен източник на енергия е от полза за потребителите, но покупката на такива конструкции е извън обсега на повечето заинтересовани потребители.

Подобна история с други алтернативни задвижвания, чийто принцип на действие и използване дава много предимства, но изисква използването на високотехнологични устройства и устройства.

Резултат

На пазара на акумулатори за електрически превозни средства Tesla е безспорен лидер. Това до голяма степен се дължи на използването на иновативно оборудване при производството на екологично чист транспорт. В същото време инженерите на водещата компания са изправени пред определени пречки. Например, серията Model S с литиево-йонни клетки е критикувана за лоша защита срещу възпламеняване на силови клетки.

Въпреки товадизайнерите непрекъснато подобряват своите модели и се отнасят конструктивно към критиките. Например, след единствения АВ пожар в историята на електрическите превозни средства, автомобилите започнаха да инсталират куха алуминиева греда (за защита от препятствия по пътната настилка), щит, изработен от пресован алуминий и титаниева плоча. На всеки, който е купил автомобили преди това подобрение, се предлага да ги завърши безплатно в сервизите.