Tesla-batteri: enhet, egenskaper, applikation

2024 Författare: Erin Ralphs | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-19 18:46

Teslas batteri är världsberömt för sitt genombrott inom elfordon. Idén är inte ny och har bemästrats i många år av ledande fordonsföretag. Men amerikanska designers kunde optimera denna riktning, med hänsyn till konsumentens intressen. Till stor del har detta blivit möjligt tack vare innovativa energiförsörjningssystem fokuserade på att fullständigt ersätta konventionella förbränningsmotorer. Tänk på funktionerna och varianterna av denna enhet.

Application

Utvecklingen av i grunden nya typer av li-ion-batterier beror på uppgifterna att förbättra elbilarnas prestanda. I detta avseende är grundlinjen för Tesla S-modellen fokuserad på att förse fordonet med innovativa kraftkällor. En egenskap hos litiumjonbatterier var införandet av ett kombinerat driftsätt, där växling av energiförsörjning från en förbränningsmotor och AB är tillåten. Samtidigt fortsätter företagets ingenjörer att utveckla maskiner som är helt oberoende avden vanliga typen av bränsle.

Det är värt att notera att ingenjörer inte är begränsade enbart till att skapa kraftelement för vägtransporter. Flera versioner av Tesla-batterier har redan släppts för hushålls- och kommersiellt bruk. Om alternativet för en elbil syftar till att upprätthålla driften av löparutrustning och ombordelektronik, placeras stationära lagringsmodifikationer som autonoma källor till el. Funktionerna hos dessa element gör det möjligt att använda dem för service av hushållsapparater. Dessutom pågår forskning om ackumulering av solenergi. Verk är fortfarande under utveckling.

Device

Tesla-batterier har en unik struktur och ett sätt att placera aktiva komponenter. Huvudskillnaden från analogen är litiumjonkonfigurationen. Liknande element används i designen av mobila enheter och elektriska verktyg. Teslas ingenjörer använde dem först som batterier för bilar. Hela blocket är uppdelat i 74 fack, som ser ut som AA-batterier. Beroende på batteriets konfiguration inkluderar det från 6 till 16 segment i designen. Den positiva laddningen kommer från grafitelektroden, det negativa momentet kommer från flera kemiska komponenter, inklusive nickel, kobolt och aluminiumoxid.

Tesla-batterier integreras i bilen genom att fästa dem på botten av fordonet. Detta arrangemang ger en låg tyngdpunkt för elfordonet som ökarkontrollerbarhet. Specialfästen används som fästelement. För närvarande finns det inte många sådana lösningar, därför jämförs den angivna delen ofta med ett traditionellt batteri.

Viktiga punkter angående säkerhet och placering. Den första faktorn garanteras av det höghållfasta höljet i vilket batteriet är monterat. Dessutom är varje block utrustad med ett staket i form av metallplattor. I det här fallet är inte hela den inre delen isolerad, utan varje element separat. Det bör också noteras att det finns ett plastfoder som hindrar vatten från att komma in.

1. AB.
2. Transformer.
3. Högspänningskablar.
4. Huvudladdare.
5. Ytterligare "laddning".
6. Connector.
7. Modul.

Tesla-batterispecifikationer

Den kraftfullaste varianten av AB för en elbil består av 7104 små batterier. Nedan är parametrarna för det angivna elementet:

• Längd/tjocklek/bredd - 2100/150/1500 mm.
• Den elektriska spänningsindikatorn är 3,6 V.
• Mängden ström som genereras av en sektion är identisk med potentialen hos hundra persondatorer.
• Tesla-batterier väger 540 kg.
• Restiden på en enda laddning på ett medelelement med en effekt på 85 kWh är cirka 400 km.
• Hastighet upp till 100 km/h - 4,4 sekunder.

Med dessa egenskaper uppstår en rimlig fråga,hur hållbara dessa strukturer är, eftersom hög prestanda innebär intensivt slitage av aktiva delar. Det bör noteras att tillverkaren ger åtta års garanti för sina produkter. Med största sannolikhet kommer livslängden för batterierna i fråga att vara densamma.

Medan ägarna av elektriska maskiner inte kan bekräfta eller dementera detta faktum. Dessutom finns det forskningsresultat som tyder på att batterieffektparametern kännetecknas av dess måttliga förlust. I genomsnitt är denna siffra cirka 5% per 80 tusen kilometer. Det finns andra fakta som tyder på att ägarna till det angivna fordonet angående problem i batterifacket svänger mindre och mindre när nya modeller släpps.

Tesla-batterikapacitet (modell S)

Det är nödvändigt att utvärdera batteriernas kapacitiva egenskaper med hänsyn till produktionsutvecklingen. Under förbättringen av linjen varierade indikatorn från 60 till 105 kW / h. Officiell information indikerar att den maximala batterikapaciteten är cirka 100 kW/h. Enligt ägarnas recensioner kommer den verkliga parametern att vara något lägre. Till exempel producerar ett Tesla-batteri på 85 kW faktiskt inte mer än 77 kW.

History ger också omvända exempel, vilket bekräftar överskottet av volymen. Det finns fall då ett batteri på 100 kilowatt har en kapacitet på cirka 102 kW. Från tid till annan finns motsägelser i definitionen av aktiva näringskomponenter. Huvudsakligenavvikelser observeras i uppskattningar av antalet blockceller. Detta beror på att batteriet ständigt uppgraderas och förbättras, utrustat med innovativa element.

Tillverkaren hävdar att uppdaterade modifieringar varje år genomgår transformationer i elektroniska delar, kylsystem, arkitektur. Den ultimata uppgiften för designers är att uppnå högsta möjliga kvalitetsegenskaper hos produkten.

Power Wall Version

Som tidigare nämnts, tillsammans med lanseringen av Tesla-bilbatterier, producerar företaget hushållsversioner av energilagringsenheter. En av de produktiva och senaste ändringarna var litiumjonversionen av Power Wall. Den är utformad för att generera energi som en permanent källa eller drivs som en standby-struktur som liknar en autonom generator. Modellen presenteras i flera varianter, olika i kapacitet och tjänar till att utföra vissa energiuppgifter. De mest populära versionerna är 7 och 10 kWh enheter.

När det gäller driftsparametrarna kan det noteras att Power Wall har en effekt på 3,3 kW med en driftspänning på 350-450 watt, en ström på 9 A. Vikten av strukturen är 100 kilogram, därför, dess rörlighet är uteslutet. Men som tillval, till exempel för sommarstugor, är blocket ganska lämpligt. Enheten transporteras utan problem, eftersom konstruktörerna lägger stor vikt vid det mekaniska skyddet av kroppsdelen. Vissa nackdelar inkluderar en lång period av batteriladdning.(12-18 timmar), beroende på modifiering av enheten.

Power Pack Model

Det här systemet är baserat på den tidigare versionen men är kommersiellt inriktat. Det betyder att ett sådant Tesla-batteri används för att serva företag. Det är en skalbar energilagringsenhet som ger ökad systemprestanda på målplatsen. Det bör noteras att batterikapaciteten är 100 kW, medan den angivna kapaciteten inte gäller för den maximala indikatorn. Ingenjörer har tillhandahållit en flexibel design för aggregering av flera enheter med möjlighet att erhålla ett värde från 500 kW till 10 MW.

Enstaka modifieringar uppgraderas också när det gäller driftkvalitet. Officiell information har redan mottagits om utseendet på den andra generationens kommersiella batterier, där effektparametern var 200 kW, och effektiviteten närmade sig 99%. Den specificerade energilagringsenheten skiljer sig i tekniska indikatorer. För att utöka volymen använde utvecklarna en reversibel växelriktare.

Denna innovation gjorde det möjligt att öka systemets kraft och prestanda på samma gång. Företaget planerar att utveckla och implementera Power Pack-celler i designen av ytterligare solenergikomponenter som Solar Roof. Detta tillvägagångssätt låter dig förnya batteriets energipotential inte genom speciella ledningar, utan genom fritt solflöde i kontinuerligt läge.

Produktionskapacitet

Enligt tillverkaren själv tillverkas innovativa batterier på Teslas egen Gigafactory. Monteringsförfarandet organiserades med deltagande av Panasonic-representanter (leverans av komponenter för blocksegment). Det specificerade företaget producerar den senaste designen av kraftsystem fokuserade på den tredje generationens elfordonsmodell.

Det antas att det totala antalet produkter som produceras vid den maximala produktionscykeln kommer att vara upp till 35 GW/h. Det är värt att betona att den angivna volymen är hälften av alla parametrar för batterier som produceras i världen. Nuvarande underhåll utförs av ett team på 6,5 tusen personer. I framtiden är det planerat att skapa ytterligare 20 000 jobb.

Bland funktionerna är en hög grad av skydd mot batterihackning. Detta eliminerar de möjliga riskerna med att fylla marknaden med förfalskade variationer. Dessutom involverar själva produktionsförfarandet deltagande av högprecisionsrobotteknologi i processen. Det råder ingen tvekan om att endast företag på Tesla-nivå kan visa alla tekniska produktionsnyanser för närvarande. De flesta intresserade organisationer behöver inte plagiat, eftersom de intensivt utvecklar sin egen utveckling.

Prispolicy

Kostnaden för Tesla-batteriet förändras också ständigt på grund av billigare produktionsteknologier och i samband med lanseringen av uppdateradekomponentdelar med högpresterande parametrar. För två eller tre år sedan såldes den typ av ackumulerande enhet som övervägdes inom 45 tusen dollar (cirka 3 miljoner rubel). Nu har blocken ett pris på cirka fem tusen dollar (330 000 rubel).

Ungefär samma kostnad för hemanaloger i Power Wall-konfigurationen. De dyraste versionerna inkluderar ett kommersiellt batteri. Till exempel kan den första generationen av den angivna enheten köpas för $20-25 000 (ungefär 1 327 000 - 1 650 000 rubel).

Konkurrerande ändringar

Tesla är inte en monopolist inom tillverkningen av li-jonbatterier. Trots att andra märken inte är så kända på marknaden är deras parametrar ganska konkurrenskraftiga. Bland de populära representanterna:

• Det koreanska företaget LG producerar Chem Resu-enheter, som är analoger till Tesla PowerWall (ett 6,5 kWh-system kostar cirka 4 tusen dollar eller 265 000 rubel).
• Produkten från Sunverge har ett effektområde från 6 till 23 kW/h, kännetecknas av förmågan att övervaka laddningen och ansluta till solpaneler (priset är 10-20 tusen dollar eller 665 000 - 1 327 000 rubel).
• ElectrIQ säljer hushållsbatterier med en kapacitet på 10 kW/h (tillsammans med växelriktaren kommer produkten att kosta $ 13 000 eller 865 000 rubel).
• Bland fordonskonkurrenter sticker företag som Nissan, Mercedes ut.

Den första biljätten producerar en serie XStorage-batterier (fungerarvolym - 4, 2 kW / h). Nyanserna i denna modifiering inkluderar en hög nivå av miljösäkerhet, som helt överensstämmer med internationella standarder för tillverkning av personbilar. Mercedes tillverkar kompakta versioner på 2,5 kW/h. Samtidigt kan de kombineras till ökade produktiva system med en kapacitet på 20 kW/h.

Funktioner

Teslas elbilsbatterier och deras hushållsmotsvarigheter är inte särskilt prisvärda för masskonsumenten. Med Power Wall-system är situationen något förändrad på grund av billigare komponenter. Men idén om aggregering med block av solpaneler kan ännu inte implementeras framgångsrikt på grund av den höga kostnaden. Utan tvekan är möjligheten att samla en gratis energikälla fördelaktigt för konsumenterna, men köpet av sådana strukturer är utom räckhåll för de flesta intresserade användare.

En liknande historia med andra alternativa enheter, där principen för drift och användning ger många fördelar, men kräver användning av högteknologiska enheter och enheter.

Resultat

På batterimarknaden för elfordon är Tesla den obestridda ledaren. Detta beror till stor del på användningen av innovativ utrustning i produktionen av miljövänliga transporter. Samtidigt möter ingenjörerna i det ledande företaget vissa hinder. Till exempel får Model S-serien med litiumjonceller kritik för dåligt skydd mot antändning av kraftceller.

Mendesigners förbättrar ständigt sina modeller och behandlar kritik konstruktivt. Till exempel, efter den enda AB-branden i elfordons historia, började bilar installera en ihålig aluminiumbalk (för att skydda mot hinder på vägytan), en sköld gjord av pressat aluminium och en titanplåt. Alla som köpt bilar innan denna förbättring erbjuds att komplettera dem gratis på bensinstationer.