Tesla baterija: uređaj, karakteristike, primjena

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-02-19 12:49

Teslina baterija je svjetski poznata po svom prodoru u električnim vozilima. Ideja nije nova i njome već dugi niz godina vladaju vodeće automobilske kompanije. Međutim, američki dizajneri uspjeli su optimizirati ovaj smjer, uzimajući u obzir interese potrošača. U velikoj mjeri, to je postalo moguće zahvaljujući inovativnim sistemima opskrbe energijom usmjerenim na potpunu zamjenu konvencionalnih motora s unutrašnjim sagorijevanjem. Razmotrite karakteristike i varijante ovog pogona.

Prijava

Razvoj fundamentalno novih tipova litijum-jonskih baterija je rezultat zadataka poboljšanja performansi električnih automobila. S tim u vezi, osnovna linija modela Tesla S fokusirana je na obezbjeđivanje vozila inovativnim izvorima energije. Karakteristika litijum-jonskih baterija bilo je uvođenje kombinovanog načina rada, u kojem je dozvoljeno naizmjenično napajanje iz motora s unutarnjim sagorijevanjem i AB. Istovremeno, inženjeri kompanije nastavljaju da razvijaju mašine koje su potpuno nezavisne od njihuobičajena vrsta goriva.

Vrijedi napomenuti da inženjeri nisu ograničeni samo na stvaranje energetskih elemenata za cestovni transport. Već je pušteno nekoliko verzija Tesla baterija za domaću i komercijalnu upotrebu. Ako je opcija za električni automobil usmjerena na održavanje rada pogonskog mehanizma i elektronike u vozilu, tada se stacionarne modifikacije skladištenja pozicioniraju kao autonomni izvori električne energije. Mogućnosti ovih elemenata omogućavaju njihovu upotrebu za servisiranje kućanskih aparata. Osim toga, u toku su istraživanja o akumulaciji sunčeve energije. Radovi su još u razvoju.

uređaj

Tesla baterije imaju jedinstvenu strukturu i način postavljanja aktivnih komponenti. Glavna razlika od analoga je litijum-jonska konfiguracija. Slični elementi se koriste u dizajnu mobilnih uređaja i električnih alata. Teslini inženjeri su ih prvo koristili kao akumulatore za automobile. Cijeli blok je podijeljen u 74 odjeljka, koji izgledaju kao AA baterije. Ovisno o konfiguraciji baterije, uključuje od 6 do 16 segmenata u dizajnu. Pozitivni naboj dolazi od grafitne elektrode, negativni moment dolazi od nekoliko hemijskih komponenti, uključujući nikal, kob alt i aluminij.

Tesla baterije su integrisane u automobil tako što se pričvršćuju na donji deo vozila. Ovakav raspored osigurava nisko težište električnog vozila, povećavajući seupravljivost. Kao pričvršćivači koriste se posebni nosači. Trenutno nema mnogo takvih rješenja, pa se navedeni dio često poredi sa tradicionalnom baterijom.

Važne tačke u vezi sa sigurnošću i plasmanom. Prvi faktor garantuje kućište visoke čvrstoće u koje je ugrađena baterija. Osim toga, svaki blok je opremljen ogradom u obliku metalnih ploča. U ovom slučaju nije izoliran cijeli unutrašnji dio, već svaki element posebno. Također treba napomenuti da postoji plastična obloga koja sprječava da voda uđe unutra.

1. AB.
2. Transformer.
3. Visokonaponsko ožičenje.
4. Glavni punjač.
5. Dodatno "punjenje".
6. Konektor.
7. Modul.

Specifikacije Tesla baterije

Najmoćnija varijacija AB za električni automobil sastoji se od 7104 male baterije. Ispod su parametri navedenog elementa:

• Dužina/debljina/širina - 2100/150/1500 mm.
• Indikator električnog napona je 3,6 V.
• Količina energije koju generiše jedna sekcija je identična potencijalu stotinu personalnih računara.
• Tesla baterije teže 540 kg.
• Vrijeme putovanja sa jednim punjenjem na prosječnom elementu snage 85 kWh je oko 400 km.
• Brzina do 100 km/h - 4,4 sekunde.

Uz ove karakteristike, postavlja se razumno pitanje,koliko su ove konstrukcije izdržljive, jer visoke performanse podrazumijevaju intenzivno habanje aktivnih dijelova. Treba napomenuti da proizvođač daje osmogodišnju garanciju na svoje proizvode. Najvjerovatnije će radni vijek dotičnih baterija biti isti.

Dok vlasnici električnih mašina ne mogu potvrditi ili demantovati ovu činjenicu. Osim toga, postoje rezultati istraživanja koji ukazuju da parametar snage baterije karakterizira umjereni gubitak. U prosjeku, ova brojka je oko 5% na 80 hiljada kilometara. Postoje i druge činjenice koje upućuju na to da se vlasnici navedenog vozila po pitanju problema u pretincu za baterije sve manje okreću kako se novi modeli pojavljuju.

Kapacitet baterije Tesla (model S)

Potrebno je procijeniti kapacitivnu karakteristiku baterija uzimajući u obzir razvoj proizvodnje. Tokom poboljšanja linije, indikator je varirao od 60 do 105 kW / h. Službene informacije govore da je vršni kapacitet baterije oko 100 kW/h. Prema recenzijama vlasnika, stvarni parametar će biti nešto niži. Na primjer, Tesla baterija od 85 kW zapravo ne proizvodi više od 77 kW.

History također daje obrnute primjere, potvrđujući višak volumena. Postoje slučajevi kada je baterija od 100 kilovata imala kapacitet od oko 102 kW. S vremena na vrijeme, kontradikcije se nalaze u definiciji aktivnih nutritivnih komponenti. Uglavnomuočena su odstupanja u procjenama broja blok ćelija. To je zbog činjenice da se baterija stalno nadograđuje i poboljšava, opremljena inovativnim elementima.

Proizvođač tvrdi da svake godine ažurirane modifikacije prolaze kroz transformacije u elektronskim dijelovima, sistemu hlađenja, arhitekturi. Krajnji zadatak dizajnera je postizanje što kvalitetnijih karakteristika proizvoda.

Power Wall verzija

Kao što je ranije pomenuto, zajedno sa puštanjem u prodaju Tesla akumulatora, kompanija proizvodi kućne verzije uređaja za skladištenje energije. Jedna od produktivnih i najnovijih modifikacija bila je litijum-jonska verzija Power Walla. Dizajniran je za proizvodnju energije kao trajni izvor ili radi kao rezervna struktura slična autonomnom generatoru. Model je predstavljen u nekoliko varijanti, koje se razlikuju po kapacitetu i služe za obavljanje određenih energetskih zadataka. Najpopularnije verzije su jedinice od 7 i 10 kWh.

Što se tiče radnih parametara, može se napomenuti da Power Wall ima snagu od 3,3 kW sa radnim naponom od 350-450 vati, strujom od 9 A. Težina konstrukcije je 100 kilograma, dakle, njegova mobilnost ne dolazi u obzir. Međutim, kao opcija, na primjer, za ljetne vikendice, blok je sasvim prikladan. Agregat se transportuje bez problema, jer dizajneri veliku pažnju posvećuju mehaničkoj zaštiti dela karoserije. Određeni nedostaci uključuju dug period punjenja baterije.(12-18 sati), u zavisnosti od modifikacije pogona.

Model Power Pack

Ovaj sistem je baziran na prethodnoj verziji, ali je komercijalno orijentisan. To znači da se takva Tesla baterija koristi za servisiranje preduzeća. To je skalabilni uređaj za skladištenje energije koji obezbeđuje povećane performanse sistema na ciljnoj lokaciji. Treba napomenuti da je kapacitet baterije 100 kW, dok se naznačeni kapacitet ne odnosi na maksimalni indikator. Inženjeri su obezbedili fleksibilan dizajn za agregaciju nekoliko jedinica sa mogućnošću dobijanja vrednosti od 500 kW do 10 MW.

Pojedinačne modifikacije se takođe unapređuju u pogledu kvaliteta rada. Već su primljene službene informacije o pojavi druge generacije komercijalnih baterija, u kojima je parametar snage bio 200 kW, a efikasnost se približila 99%. Navedeni uređaj za skladištenje energije razlikuje se po tehnološkim pokazateljima. Za proširenje volumena, programeri su koristili reverzibilni inverter.

Ova inovacija je omogućila povećanje snage i performansi sistema u isto vrijeme. Kompanija planira da razvije i implementira Power Pack ćelije u dizajn dodatnih solarnih komponenti kao što je Solar Roof. Ovaj pristup vam omogućava da obnovite energetski potencijal baterije ne kroz posebne vodove, već kroz slobodan solarni tok u kontinuiranom načinu rada.

Proizvodni kapacitet

Prema rečima samog proizvođača, inovativne baterije se proizvode u Teslinoj sopstvenoj Gigafabrici. Procedura montaže je organizovana uz učešće predstavnika Panasonica (isporuka komponenti za blok segmente). Navedeno preduzeće proizvodi najnovije dizajne elektroenergetskih sistema fokusiranih na treću generaciju modela električnih vozila.

Pretpostavlja se da će ukupan broj proizvoda proizvedenih u maksimalnom proizvodnom ciklusu biti do 35 GW/h. Vrijedi naglasiti da je naznačena zapremina polovica svih parametara baterija koje se proizvode u svijetu. Tekuće održavanje obavlja tim od 6,5 hiljada ljudi. U budućnosti je planirano otvaranje dodatnih 20.000 radnih mjesta.

Među karakteristikama je visok stepen zaštite od hakovanja baterije. Ovo eliminiše moguće rizike punjenja tržišta krivotvorenim varijacijama. Osim toga, sam proizvodni postupak podrazumijeva učešće visokoprecizne robotske tehnologije u procesu. Nema sumnje da su samo korporacije Teslinog nivoa u stanju da prikažu sve nijanse tehnološke proizvodnje u ovom trenutku. Većini zainteresovanih organizacija plagijat nije potreban, jer intenzivno razvijaju sopstveni razvoj.

Politika cijena

Cijena Tesla baterije se također konstantno mijenja zbog jeftinijih proizvodnih tehnologija i u vezi sa izlaskom ažuriranihkomponente sa visokim parametrima performansi. Prije dvije ili tri godine, tip akumulativnog uređaja koji se razmatra prodat je za 45 hiljada dolara (oko 3 miliona rubalja). Sada blokovi imaju cijenu od oko pet hiljada dolara (330.000 rubalja).

Približno isti trošak za kućne analoge konfiguracije Power Wall. Najskuplje verzije uključuju komercijalnu bateriju. Na primjer, prva generacija navedenog uređaja može se kupiti za 20-25.000 dolara (približno 1.327.000 - 1.650.000 rubalja).

Konkurentske modifikacije

Tesla nije monopolista u proizvodnji litijum-jonskih baterija. Unatoč činjenici da drugi brendovi nisu toliko poznati na tržištu, njihovi parametri su prilično konkurentni. Među popularnim predstavnicima:

• Korejska korporacija LG proizvodi Chem Resu drajvove, koji su analogi Tesla PowerWall-a (sistem od 6,5 kWh košta oko 4 hiljade dolara ili 265.000 rubalja).
• Proizvod iz Sunverge ima raspon snage od 6 do 23 kW/h, karakteriše ga mogućnost praćenja punjenja i povezivanja na solarne panele (cijena je 10-20 hiljada dolara ili 665.000 - 1.327.000 rubalja).
• ElectrIQ prodaje akumulatorske baterije za domaćinstvo kapaciteta 10 kW/h (zajedno sa inverterom, proizvod će koštati 13.000 dolara ili 865.000 rubalja).
• Među automobilskim konkurentima ističu se firme kao što su Nissan, Mercedes.

Prvi auto gigant proizvodi seriju XStorage baterija (radnezapremina - 4,2 kW / h). Nijanse ove modifikacije uključuju visok nivo ekološke sigurnosti, koji je u potpunosti u skladu s međunarodnim standardima za proizvodnju putničkih automobila. Mercedes proizvodi kompaktne verzije od 2,5 kW/h. Istovremeno se mogu kombinovati u povećane produktivne sisteme kapaciteta 20 kW/h.

Karakteristike

Akumulatori za električne automobile Tesla i njihovi kućni modeli nisu baš pristupačni masovnom potrošaču. Kod Power Wall sistema situacija se donekle mijenja zbog jeftinijih komponenti. Ali ideja agregacije s blokovima solarnih panela još se ne može uspješno implementirati zbog visoke cijene. Bez sumnje, mogućnost akumulacije besplatnog izvora energije je korisna za potrošače, ali je kupovina ovakvih konstrukcija van domašaja većine zainteresovanih korisnika.

Slična priča i sa drugim alternativnim pogonima, čiji princip rada i upotrebe daje dosta prednosti, ali zahtijeva korištenje uređaja i uređaja visoke tehnologije.

Rezultat

Na tržištu baterija za električna vozila, Tesla je neprikosnoveni lider. To je najvećim dijelom posljedica korištenja inovativne opreme u proizvodnji ekološki prihvatljivog transporta. Istovremeno, inženjeri vodeće kompanije suočavaju se sa određenim preprekama. Na primjer, serija modela S sa litijum-jonskim ćelijama je kritikovana zbog slabe zaštite od paljenja energetskih ćelija.

Međutimdizajneri stalno poboljšavaju svoje modele i konstruktivno tretiraju kritike. Na primjer, nakon jedinog AB požara u povijesti električnih vozila, automobili su počeli ugrađivati šuplju aluminijsku gredu (za zaštitu od prepreka na površini puta), štit od presovanog aluminija i titanijumsku ploču. Svima koji su kupili automobile prije ovog poboljšanja nudi se da ih besplatno dovrše na servisima.