Tesla-batteri: enhet, egenskaper, applikasjon

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sist endret: 2024-02-19 18:16

Teslas batteri er verdenskjent for sitt gjennombrudd innen elektriske kjøretøy. Ideen er ikke ny og har blitt mestret i mange år av ledende bilbedrifter. Imidlertid var amerikanske designere i stand til å optimalisere denne retningen, under hensyntagen til forbrukerens interesser. I stor grad har dette blitt mulig på grunn av innovative energiforsyningssystemer fokusert på fullstendig erstatning av konvensjonelle forbrenningsmotorer. Vurder funksjonene og variantene til denne stasjonen.

Application

Utviklingen av fundament alt nye typer li-ion-batterier skyldes oppgavene med å forbedre ytelsen til elbiler. I denne forbindelse er grunnlinjen til Tesla S-modellen fokusert på å gi kjøretøyet innovative kraftkilder. Et trekk ved litiumion-batterier var innføringen av en kombinert driftsmodus, der veksling av energitilførsel fra en forbrenningsmotor og AB er tillatt. Samtidig fortsetter selskapets ingeniører å utvikle maskiner som er helt uavhengige avden vanlige typen drivstoff.

Det er verdt å merke seg at ingeniører ikke er begrenset kun til å lage kraftelementer for veitransport. Flere versjoner av Tesla-batterier er allerede utgitt for innenlands og kommersiell bruk. Hvis alternativet for en elbil er rettet mot å opprettholde driften av løpeutstyr og elektronikk ombord, blir stasjonære lagringsmodifikasjoner posisjonert som autonome kilder til elektrisitet. Egenskapene til disse elementene gjør det mulig å bruke dem til å betjene husholdningsapparater. I tillegg pågår forskning på akkumulering av solenergi. Verkene er fortsatt under utvikling.

Device

Tesla-batterier har en unik struktur og måte å plassere aktive komponenter på. Hovedforskjellen fra analogen er litium-ion-konfigurasjonen. Lignende elementer brukes i utformingen av mobile enheter og elektriske verktøy. Tesla-ingeniører brukte dem først som batterier for biler. Hele blokken er delt inn i 74 rom, som ser ut som AA-batterier. Avhengig av konfigurasjonen av batteriet, inkluderer det fra 6 til 16 segmenter i designet. Den positive ladningen kommer fra grafittelektroden, det negative momentet kommer fra flere kjemiske komponenter, inkludert nikkel, kobolt og alumina.

Tesla-batterier integreres i bilen ved å feste dem på bunnen av kjøretøyet. Dette arrangementet gir et lavt tyngdepunkt for det elektriske kjøretøyet, økendekontrollerbarhet. Spesialbraketter brukes som festemidler. Foreløpig er det ikke mange slike løsninger, derfor sammenlignes den angitte delen ofte med et tradisjonelt batteri.

Viktige punkter angående sikkerhet og plassering. Den første faktoren er garantert av det høyfaste huset som batteriet er montert i. I tillegg er hver blokk utstyrt med et gjerde i form av metallplater. I dette tilfellet er ikke hele den indre delen isolert, men hvert element separat. Det skal også bemerkes at det er en plastforing som hindrer vann i å komme inn.

1. AB.
2. Transformer.
3. Høyspentkabling.
4. Hovedlader.
5. Ytterligere "lading".
6. Connector.
7. Modul.

Tesla-batterispesifikasjoner

Den kraftigste varianten av AB for en elbil består av 7104 små batterier. Nedenfor er parametrene til det angitte elementet:

• Length/thickness/width - 2100/150/1500 mm.
• Den elektriske spenningsindikatoren er 3,6 V.
• Mengden strøm generert av én seksjon er identisk med potensialet til hundre personlige datamaskiner.
• Tesla-batterier veier 540 kg.
• Reisetiden på en enkelt lading på et gjennomsnittlig element med en effekt på 85 kWh er ca. 400 km.
• Hastighet opp til 100 km/t - 4,4 sekunder.

Med disse egenskapene dukker det opp et rimelig spørsmål,hvor holdbare disse strukturene er, fordi høy ytelse innebærer intensiv slitasje på aktive deler. Det skal bemerkes at produsenten gir åtte års garanti for sine produkter. Mest sannsynlig vil levetiden til de aktuelle batteriene være den samme.

Mens eierne av elektriske maskiner ikke kan bekrefte eller avkrefte dette faktum. I tillegg er det forskningsresultater som indikerer at batteristrømparameteren er preget av moderat tap. I gjennomsnitt er dette tallet omtrent 5% per 80 tusen kilometer. Det er andre fakta som tyder på at eierne av det spesifiserte kjøretøyet angående problemer i batterirommet svinger mindre og mindre etter hvert som nye modeller lanseres.

Tesla-batterikapasitet (modell S)

Det er nødvendig å evaluere den kapasitive egenskapen til batterier under hensyntagen til produksjonsutviklingen. Under forbedringen av linjen varierte indikatoren fra 60 til 105 kW / t. Offisiell informasjon indikerer at den maksimale batterikapasiteten er omtrent 100 kW / t. I følge vurderingene fra eierne vil den virkelige parameteren være noe lavere. For eksempel produserer et Tesla-batteri på 85 kW faktisk ikke mer enn 77 kW.

Historie gir også omvendte eksempler, som bekrefter overskuddet av volumet. Det er tilfeller når et 100-kilowatt-batteri ble utstyrt med en kapasitet på omtrent 102 kW. Fra tid til annen finner man motsetninger i definisjonen av aktive ernæringskomponenter. Hovedsakeligavvik observeres i estimater av antall blokkceller. Dette skyldes at batteriet stadig oppgraderes og forbedres, utstyrt med innovative elementer.

Produsenten hevder at oppdaterte modifikasjoner hvert år gjennomgår transformasjoner i elektroniske deler, kjølesystem, arkitektur. Den ultimate oppgaven til designere er å oppnå høyest mulig kvalitetsegenskaper for produktet.

Power Wall-versjon

Som nevnt tidligere, sammen med utgivelsen av Tesla-bilbatterier, produserer selskapet husholdningsversjoner av energilagringsenheter. En av de produktive og siste modifikasjonene var litium-ion-versjonen av Power Wall. Den er designet for å generere energi som en permanent kilde eller drives som en standby-struktur som ligner på en autonom generator. Modellen er presentert i flere varianter, forskjellig i kapasitet og tjener til å utføre visse energioppgaver. De mest populære versjonene er 7 og 10 kWh enheter.

Når det gjelder driftsparametrene, kan det bemerkes at Power Wall har en effekt på 3,3 kW med en driftsspenning på 350-450 watt, en strømstyrke på 9 A. Vekten av strukturen er derfor 100 kilogram. dens mobilitet er uaktuelt. Men som et alternativ, for eksempel for sommerhytter, er blokken ganske egnet. Enheten transporteres uten problemer, siden designerne legger stor vekt på den mekaniske beskyttelsen av kroppsdelen. Enkelte ulemper inkluderer en lang periode med batterilading.(12–18 timer), avhengig av modifikasjon av stasjonen.

Power Pack Model

Dette systemet er basert på den forrige versjonen, men er kommersielt orientert. Dette betyr at et slikt Tesla-batteri brukes til å betjene bedrifter. Det er en skalerbar energilagringsenhet som gir økt systemytelse på målstedet. Det skal bemerkes at batterikapasiteten er 100 kW, mens den angitte kapasiteten ikke gjelder for maksimumsindikatoren. Ingeniører har gitt et fleksibelt design for aggregering av flere enheter med mulighet for å oppnå en verdi fra 500 kW til 10 MW.

Enkeltmodifikasjoner oppgraderes også med tanke på driftkvalitet. Offisiell informasjon er allerede mottatt om utseendet til andre generasjon kommersielle batterier, der kraftparameteren var 200 kW, og effektiviteten nærmet seg 99%. Den angitte energilagringsenheten er forskjellig i teknologiske indikatorer. For å utvide volumet brukte utviklerne en reversibel omformer.

Denne innovasjonen gjorde det mulig å øke kraften og ytelsen til systemet på samme tid. Selskapet planlegger å utvikle og implementere Power Pack-celler i utformingen av ekstra solenergikomponenter som Solar Roof. Denne tilnærmingen lar deg fornye energipotensialet til batteriet ikke gjennom spesielle linjer, men gjennom fri solstrøm i kontinuerlig modus.

Produksjonskapasitet

Ifølge produsenten selv produseres innovative batterier på Teslas egen Gigafactory. Monteringsprosedyren ble organisert med deltagelse av Panasonic-representanter (levering av komponenter for blokksegmenter). Den spesifiserte bedriften produserer de nyeste designene av kraftsystemer fokusert på tredje generasjon elektriske kjøretøymodeller.

Det antas at det totale antallet produkter produsert ved maksimal produksjonssyklus vil være opptil 35 GW/t. Det er verdt å understreke at det angitte volumet er halvparten av alle parametrene til batterier produsert i verden. Nåværende vedlikehold utføres av et team på 6,5 tusen mennesker. I fremtiden er det planlagt å skape ytterligere 20 000 arbeidsplasser.

Blant funksjonene er en høy grad av beskyttelse mot batterihacking. Dette eliminerer den mulige risikoen for å fylle markedet med forfalskede variasjoner. I tillegg innebærer selve produksjonsprosedyren deltakelse av høypresisjonsrobotteknologi i prosessen. Det er ingen tvil om at bare selskaper på Tesla-nivå er i stand til å vise alle de teknologiske produksjonsnyansene på det nåværende tidspunkt. De fleste interesserte organisasjoner trenger ikke plagiering, siden de utvikler sin egen utvikling intensivt.

Prispolicy

Kostnaden for Tesla-batteriet er også i stadig endring på grunn av billigere produksjonsteknologier og i forbindelse med utgivelsen av oppdatertekomponentdeler med høyytelsesparametere. For to eller tre år siden ble typen akkumulerende enhet som ble vurdert, solgt innen 45 tusen dollar (omtrent 3 millioner rubler). Nå har blokkene en pris på rundt fem tusen dollar (330 000 rubler).

Omtrent samme kostnad for hjemmeanaloger av Power Wall-konfigurasjonen. De dyreste versjonene inkluderer et kommersielt batteri. For eksempel kan den første generasjonen av den angitte enheten kjøpes for $ 20-25 000 (omtrent 1 327 000 - 1 650 000 rubler).

Konkurrerende modifikasjoner

Tesla er ikke en monopolist innen produksjon av li-ion-batterier. Til tross for at andre merker ikke er så kjente på markedet, er parametrene deres ganske konkurransedyktige. Blant de populære representantene:

• Det koreanske selskapet LG produserer Chem Resu-stasjoner, som er analoger til Tesla PowerWall (et 6,5 kWh-system koster omtrent 4 tusen dollar eller 265 000 rubler).
• Produktet fra Sunverge har et effektområde fra 6 til 23 kW / t, er preget av muligheten til å overvåke ladningen og koble til solcellepaneler (prisen er 10-20 tusen dollar eller 665 000 - 1 327 000 rubler).
• ElectrIQ selger husholdningsbatterier med en kapasitet på 10 kW/t (sammen med omformeren vil produktet koste $ 13 000 eller 865 000 rubler).
• Blant bilkonkurrenter skiller firmaer som Nissan, Mercedes seg ut.

Den første bilgiganten produserer en serie XStorage-batterier (fungerervolum - 4, 2 kW / t). Nyansene i denne modifikasjonen inkluderer et høyt nivå av miljøsikkerhet, som fullt ut overholder internasjonale standarder for produksjon av personbiler. Mercedes produserer kompakte versjoner på 2,5 kW/t. Samtidig kan de kombineres til økte produktive systemer med en kapasitet på 20 kW/t.

Funksjoner

Tesla-elbilbatterier og deres husholdningskolleger er lite rimelige for masseforbrukeren. Med Power Wall-systemer er situasjonen noe i endring på grunn av billigere komponenter. Men ideen om aggregering med blokker av solcellepaneler kan ennå ikke implementeres med hell på grunn av de høye kostnadene. Muligheten for å samle en gratis energikilde er utvilsomt fordelaktig for forbrukerne, men kjøp av slike strukturer er utenfor rekkevidden for de fleste interesserte brukere.

En lignende historie med andre alternative stasjoner, hvor prinsippet om drift og bruk gir mange fordeler, men krever bruk av høyteknologiske enheter og enheter.

Resultat

På batterimarkedet for elektriske kjøretøy er Tesla den ubestridte lederen. Dette skyldes i stor grad bruk av innovativt utstyr i produksjon av miljøvennlig transport. Samtidig møter ingeniørene i det ledende selskapet visse hindringer. For eksempel er Model S-serien med litiumionceller kritisert for dårlig beskyttelse mot antennelse av strømceller.

Mendesignere forbedrer stadig modellene sine og behandler kritikk konstruktivt. For eksempel, etter den eneste AB-brannen i historien til elektriske kjøretøy, begynte biler å installere en hul aluminiumsbjelke (for å beskytte mot hindringer på veibanen), et skjold laget av presset aluminium og en titanplate. Alle som kjøpte biler før denne forbedringen får tilbud om å fullføre dem gratis på bensinstasjoner.