Tesla-batteri: enhed, egenskaber, applikation

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sidst ændret: 2024-02-19 13:26

Teslas batteri er verdenskendt for sit gennembrud inden for elektriske køretøjer. Idéen er ikke ny og er blevet mestret i mange år af førende bilvirksomheder. Imidlertid var amerikanske designere i stand til at optimere denne retning under hensyntagen til forbrugerens interesser. Dette er i vid udstrækning blevet muligt på grund af innovative energiforsyningssystemer fokuseret på fuldstændig udskiftning af konventionelle forbrændingsmotorer. Overvej funktionerne og varianterne af dette drev.

Application

Udviklingen af fundament alt nye typer li-ion-batterier skyldes opgaverne med at forbedre elbilers ydeevne. I denne henseende er grundlinjen i Tesla S-modellen fokuseret på at forsyne køretøjet med innovative strømkilder. Et træk ved lithium-ion-batterier var indførelsen af en kombineret driftsform, hvor vekslen af energiforsyning fra en forbrændingsmotor og AB er tilladt. Samtidig fortsætter virksomhedens ingeniører med at udvikle maskiner, der er helt uafhængige afden sædvanlige type brændstof.

Det er værd at bemærke, at ingeniører ikke er begrænset udelukkende til at skabe kraftelementer til vejtransport. Adskillige versioner af Tesla-batterier er allerede blevet frigivet til privat og kommercielt brug. Hvis muligheden for en elbil er rettet mod at opretholde driften af køreudstyr og indbygget elektronik, placeres stationære lagermodifikationer som autonome kilder til elektricitet. Disse elementers egenskaber gør det muligt at bruge dem til at servicere husholdningsapparater. Derudover er der forskning i gang i akkumulering af solenergi. Værker er stadig under udvikling.

Device

Tesla-batterier har en unik struktur og måde at placere aktive komponenter på. Den største forskel fra den analoge er lithium-ion-konfigurationen. Lignende elementer bruges i design af mobile enheder og elektriske værktøjer. Tesla-ingeniører brugte dem først som batterier til biler. Hele blokken er opdelt i 74 rum, som ligner AA-batterier. Afhængigt af batteriets konfiguration inkluderer det fra 6 til 16 segmenter i designet. Den positive ladning kommer fra grafitelektroden, det negative moment kommer fra flere kemiske komponenter, herunder nikkel, kobolt og aluminiumoxid.

Tesla-batterier er integreret i bilen ved at fastgøre dem i bunden af køretøjet. Dette arrangement giver et lavt tyngdepunkt for det elektriske køretøj, der stigerkontrollerbarhed. Specialbeslag bruges som fastgørelseselementer. I øjeblikket er der ikke mange sådanne løsninger, derfor sammenlignes den angivne del ofte med et traditionelt batteri.

Vigtige punkter vedrørende sikkerhed og placering. Den første faktor er garanteret af det højstyrkehus, hvori batteriet er monteret. Derudover er hver blok udstyret med et hegn i form af metalplader. I dette tilfælde er ikke hele den indre del isoleret, men hvert element separat. Det skal også bemærkes, at der er en plastikforing, der forhindrer vand i at komme ind.

1. AB.
2. Transformer.
3. Højspændingsledninger.
4. Hovedoplader.
5. Yderligere "opladning".
6. Stik.
7. Modul.

Tesla-batterispecifikationer

Den mest kraftfulde variant af AB til en elbil består af 7104 små batterier. Nedenfor er parametrene for det angivne element:

• Længde/tykkelse/bredde - 2100/150/1500 mm.
• Den elektriske spændingsindikator er 3,6 V.
• Mængden af strøm, der genereres af en sektion, er identisk med potentialet for hundrede personlige computere.
• Tesla-batterier vejer 540 kg.
• Rejsetiden på en enkelt opladning på et gennemsnitligt element med en effekt på 85 kWh er omkring 400 km.
• Hastighed op til 100 km/t - 4,4 sekunder.

Med disse egenskaber opstår et rimeligt spørgsmål,hvor holdbare disse strukturer er, fordi høj ydeevne indebærer intensivt slid på aktive dele. Det skal bemærkes, at producenten giver otte års garanti for sine produkter. Højst sandsynligt vil levetiden for de pågældende batterier være den samme.

Mens ejerne af elektriske maskiner ikke kan bekræfte eller afkræfte dette faktum. Derudover er der forskningsresultater, der indikerer, at batteristrømparameteren er karakteriseret ved dets moderate tab. I gennemsnit er dette tal omkring 5% pr. 80 tusinde kilometer. Der er andre fakta, der indikerer, at ejerne af det specificerede køretøj vedrørende problemer i batterirummet drejer mindre og mindre, efterhånden som nye modeller frigives.

Tesla-batterikapacitet (model S)

Det er nødvendigt at evaluere batteriernes kapacitive karakteristika under hensyntagen til produktionsudviklingen. Under forbedringen af linjen varierede indikatoren fra 60 til 105 kW / t. Officielle oplysninger indikerer, at den maksimale batterikapacitet er omkring 100 kW/t. Ifølge ejernes anmeldelser vil den reelle parameter være noget lavere. For eksempel producerer et 85 kW Tesla-batteri faktisk ikke mere end 77 kW.

Historie giver også omvendte eksempler, der bekræfter overskydende lydstyrke. Der er tilfælde, hvor et 100-kilowatt-batteri var udstyret med en kapacitet på omkring 102 kW. Fra tid til anden findes modsætninger i definitionen af aktive ernæringskomponenter. Hovedsageliguoverensstemmelser observeres i estimater af antallet af blokceller. Dette skyldes, at batteriet konstant bliver opgraderet og forbedret, udstyret med innovative elementer.

Producenten hævder, at opdaterede ændringer hvert år gennemgår transformationer i elektroniske dele, kølesystem, arkitektur. Designernes ultimative opgave er at opnå de højest mulige kvalitetsegenskaber ved produktet.

Power Wall-version

Som tidligere nævnt, sammen med udgivelsen af Tesla-bilbatterier, producerer virksomheden husholdningsversioner af energilagringsenheder. En af de produktive og seneste ændringer var lithium-ion-versionen af Power Wall. Den er designet til at generere energi som en permanent kilde eller drives som en standby-struktur svarende til en autonom generator. Modellen er præsenteret i flere variationer, forskellig i kapacitet og tjener til at udføre visse energiopgaver. De mest populære versioner er 7 og 10 kWh enheder.

Med hensyn til driftsparametrene kan det bemærkes, at Power Wall har en effekt på 3,3 kW med en driftsspænding på 350-450 watt, en strømstyrke på 9 A. Vægten af strukturen er 100 kg, derfor, dens mobilitet er udelukket. Men som en mulighed, for eksempel til sommerhuse, er blokken ganske velegnet. Enheden transporteres uden problemer, da designerne er meget opmærksomme på den mekaniske beskyttelse af kropsdelen. Visse ulemper omfatter en lang periode med batteriopladning.(12-18 timer), afhængig af drevændring.

Power Pack Model

Dette system er baseret på den tidligere version, men er kommercielt orienteret. Det betyder, at et sådant Tesla-batteri bruges til at servicere virksomheder. Det er en skalerbar energilagringsenhed, der giver øget systemydelse på målstedet. Det skal bemærkes, at batterikapaciteten er 100 kW, mens den angivne kapacitet ikke gælder for den maksimale indikator. Ingeniører har leveret et fleksibelt design til sammenlægning af flere enheder med mulighed for at opnå en værdi fra 500 kW til 10 MW.

Enkelte modifikationer bliver også opgraderet med hensyn til driftkvalitet. Officielle oplysninger er allerede modtaget om udseendet af anden generation af kommercielle batterier, hvor effektparameteren var 200 kW, og effektiviteten nærmede sig 99%. Den specificerede energilagringsenhed adskiller sig i teknologiske indikatorer. For at udvide volumen brugte udviklerne en reversibel inverter.

Denne innovation gjorde det muligt at øge systemets kraft og ydeevne på samme tid. Virksomheden planlægger at udvikle og implementere Power Pack-celler i designet af yderligere solcellekomponenter såsom Solar Roof. Denne tilgang giver dig mulighed for at forny batteriets energipotentiale ikke gennem specielle linjer, men gennem fri solstrøm i kontinuerlig tilstand.

Produktionskapacitet

Ifølge producenten selv fremstilles innovative batterier på Teslas egen Gigafactory. Samlingsproceduren blev organiseret med deltagelse af Panasonic-repræsentanter (levering af komponenter til bloksegmenter). Den specificerede virksomhed producerer det seneste design af strømsystemer fokuseret på den tredje generation af elektriske køretøjer Model.

Det antages, at det samlede antal produkter, der produceres ved den maksimale produktionscyklus, vil være op til 35 GW/t. Det er værd at understrege, at det angivne volumen er halvdelen af alle parametre for batterier, der produceres i verden. Nuværende vedligeholdelse udføres af et team på 6,5 tusinde mennesker. I fremtiden er det planlagt at skabe yderligere 20.000 job.

Blandt funktionerne er en høj grad af beskyttelse mod batterihacking. Dette eliminerer de mulige risici ved at fylde markedet med forfalskede variationer. Derudover involverer selve produktionsproceduren deltagelse af højpræcisionsrobotteknologi i processen. Der er ingen tvivl om, at kun virksomheder på Tesla-niveau er i stand til at vise alle de teknologiske produktionsnuancer på nuværende tidspunkt. De fleste interesserede organisationer har ikke brug for plagiering, da de intensivt udvikler deres egen udvikling.

Prispolitik

Prisen på Tesla-batteriet ændrer sig også konstant på grund af billigere produktionsteknologier og i forbindelse med udgivelsen af opdateredekomponentdele med højtydende parametre. For to eller tre år siden blev den type akkumulerende enhed, der overvejes, solgt inden for 45 tusind dollars (ca. 3 millioner rubler). Nu har blokkene en pris på omkring fem tusinde dollars (330.000 rubler).

Omtrent samme pris for hjemmeanaloger til Power Wall-konfigurationen. De dyreste versioner inkluderer et kommercielt batteri. For eksempel kan den første generation af den angivne enhed købes for $20-25.000 (ca. 1.327.000 - 1.650.000 rubler).

Konkurrerende ændringer

Tesla er ikke en monopolist i produktionen af li-ion-batterier. På trods af at andre mærker ikke er så kendte på markedet, er deres parametre ret konkurrencedygtige. Blandt de populære repræsentanter:

• Det koreanske selskab LG producerer Chem Resu-drev, som er analoger til Tesla PowerWall (et 6,5 kWh-system koster omkring 4 tusinde dollars eller 265.000 rubler).
• Produktet fra Sunverge har et effektområde fra 6 til 23 kW/t, er kendetegnet ved evnen til at overvåge ladningen og forbinde til solpaneler (prisen er 10-20 tusind dollars eller 665.000 - 1.327.000 rubler).
• ElectrIQ sælger husholdningsbatterier med en kapacitet på 10 kW/t (sammen med inverteren vil produktet koste $ 13.000 eller 865.000 rubler).
• Blandt bilkonkurrenter skiller firmaer som Nissan, Mercedes sig ud.

Den første bilgigant producerer en serie af XStorage-batterier (fungerervolumen - 4, 2 kW / h). Nuancerne i denne ændring inkluderer et højt niveau af miljøsikkerhed, som fuldt ud overholder internationale standarder for produktion af personbiler. Mercedes producerer kompakte versioner på 2,5 kW/t. Samtidig kan de kombineres til øgede produktive systemer med en kapacitet på 20 kW/t.

Funktioner

Tesla-elbilbatterier og deres husholdningsmodstykker er ikke særlig overkommelige for masseforbrugeren. Med Power Wall-systemer er situationen noget under forandring på grund af billigere komponenter. Men ideen om aggregering med blokke af solpaneler kan endnu ikke implementeres med succes på grund af de høje omkostninger. Muligheden for at akkumulere en gratis energikilde er utvivlsomt gavnlig for forbrugerne, men køb af sådanne strukturer er uden for rækkevidde af de fleste interesserede brugere.

En lignende historie med andre alternative drev, hvor princippet om drift og brug giver en masse fordele, men kræver brug af højteknologiske enheder og enheder.

Resultat

På batterimarkedet for elektriske køretøjer er Tesla den ubestridte leder. Det skyldes i høj grad brugen af innovativt udstyr i produktionen af miljøvenlig transport. Samtidig står ingeniørerne i den førende virksomhed over for visse forhindringer. Eksempelvis er Model S-serien med lithium-ion-celler kritiseret for dårlig beskyttelse mod antændelse af strømceller.

Mendesignere forbedrer konstant deres modeller og behandler kritik konstruktivt. For eksempel, efter den eneste AB-brand i elektriske køretøjers historie, begyndte biler at installere en hul aluminiumsbjælke (for at beskytte mod forhindringer på vejoverfladen), et skjold lavet af presset aluminium og en titaniumplade. Alle, der har købt biler før denne forbedring, tilbydes at færdiggøre dem gratis på tankstationer.