Μπαταρία Tesla: συσκευή, χαρακτηριστικά, εφαρμογή

2024 Συγγραφέας: Erin Ralphs | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-19 14:10

Η μπαταρία της Tesla είναι παγκοσμίως γνωστή για την ανακάλυψη της στα ηλεκτρικά οχήματα. Η ιδέα δεν είναι καινούργια και έχει κατακτηθεί εδώ και πολλά χρόνια από κορυφαίες εταιρείες αυτοκινήτων. Ωστόσο, οι Αμερικανοί σχεδιαστές μπόρεσαν να βελτιστοποιήσουν αυτή την κατεύθυνση, λαμβάνοντας υπόψη τα συμφέροντα του καταναλωτή. Σε μεγάλο βαθμό, αυτό κατέστη δυνατό χάρη στα καινοτόμα συστήματα παροχής ενέργειας που επικεντρώνονται στην πλήρη αντικατάσταση των συμβατικών κινητήρων εσωτερικής καύσης. Εξετάστε τα χαρακτηριστικά και τις ποικιλίες αυτής της μονάδας δίσκου.

Αίτηση

Η ανάπτυξη θεμελιωδώς νέων τύπων μπαταριών ιόντων λιθίου οφείλεται στο έργο της βελτίωσης της απόδοσης των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Από αυτή την άποψη, η βασική γραμμή του μοντέλου Tesla S επικεντρώνεται στην παροχή στο όχημα με καινοτόμες πηγές ενέργειας. Χαρακτηριστικό των μπαταριών ιόντων λιθίου ήταν η εισαγωγή ενός συνδυασμένου τρόπου λειτουργίας, στον οποίο επιτρέπεται η εναλλαγή της παροχής ενέργειας από κινητήρα εσωτερικής καύσης και AB. Ταυτόχρονα, οι μηχανικοί της εταιρείας συνεχίζουν να αναπτύσσουν μηχανήματα που είναι εντελώς ανεξάρτητα απόο συνηθισμένος τύπος καυσίμου.

Αξίζει να σημειωθεί ότι οι μηχανικοί δεν περιορίζονται μόνο στη δημιουργία στοιχείων ισχύος για οδικές μεταφορές. Αρκετές εκδόσεις μπαταριών Tesla έχουν ήδη κυκλοφορήσει για οικιακή και εμπορική χρήση. Εάν η επιλογή για ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο στοχεύει στη διατήρηση της λειτουργίας του εξοπλισμού κίνησης και των ηλεκτρονικών οχημάτων, τότε οι σταθερές τροποποιήσεις αποθήκευσης τοποθετούνται ως αυτόνομες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας. Οι δυνατότητες αυτών των στοιχείων καθιστούν δυνατή τη χρήση τους για τη συντήρηση οικιακών συσκευών. Επιπλέον, διεξάγεται έρευνα για τη συσσώρευση ηλιακής ενέργειας. Τα έργα είναι ακόμη υπό ανάπτυξη.

Συσκευή

Οι μπαταρίες Tesla έχουν μοναδική δομή και τρόπο τοποθέτησης ενεργών εξαρτημάτων. Η κύρια διαφορά από το ανάλογο είναι η διαμόρφωση ιόντων λιθίου. Παρόμοια στοιχεία χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό κινητών συσκευών και ηλεκτρικών εργαλείων. Οι μηχανικοί της Tesla τα χρησιμοποίησαν για πρώτη φορά ως μπαταρίες για αυτοκίνητα. Ολόκληρο το μπλοκ χωρίζεται σε 74 διαμερίσματα, τα οποία μοιάζουν με μπαταρίες ΑΑ. Ανάλογα με τη διαμόρφωση της μπαταρίας, περιλαμβάνει από 6 έως 16 τμήματα στη σχεδίαση. Το θετικό φορτίο προέρχεται από το ηλεκτρόδιο γραφίτη, η αρνητική ροπή προέρχεται από διάφορα χημικά συστατικά, όπως το νικέλιο, το κοβάλτιο και η αλουμίνα.

Οι μπαταρίες Tesla ενσωματώνονται στο αυτοκίνητο στερεώνοντάς τες στο κάτω μέρος του οχήματος. Αυτή η διάταξη παρέχει χαμηλό κέντρο βάρους του ηλεκτρικού οχήματος, αυξανόμενοχαλιναγώγηση. Ως συνδετήρες χρησιμοποιούνται ειδικοί βραχίονες. Επί του παρόντος, δεν υπάρχουν πολλές τέτοιες λύσεις, επομένως, το καθορισμένο εξάρτημα συγκρίνεται συχνά με μια παραδοσιακή μπαταρία.

Σημαντικά σημεία σχετικά με την ασφάλεια και την τοποθέτηση. Ο πρώτος παράγοντας είναι εγγυημένος από το περίβλημα υψηλής αντοχής στο οποίο είναι τοποθετημένη η μπαταρία. Επιπλέον, κάθε μπλοκ είναι εξοπλισμένο με φράχτη με τη μορφή μεταλλικών πλακών. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν απομονώνεται ολόκληρο το εσωτερικό μέρος, αλλά κάθε στοιχείο ξεχωριστά. Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι υπάρχει μια πλαστική επένδυση που εμποδίζει το νερό να μπει μέσα.

1. AB.
2. Transformer.
3. Καλωδίωση υψηλής τάσης.
4. Κύριος φορτιστής.
5. Επιπλέον "χρέωση".
6. Σύνδεση.
7. Ενότητα.

Προδιαγραφές μπαταρίας Tesla

Η πιο ισχυρή παραλλαγή του AB για ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο αποτελείται από 7104 μικρές μπαταρίες. Παρακάτω είναι οι παράμετροι του καθορισμένου στοιχείου:

• Μήκος/πάχος/πλάτος - 2100/150/1500 mm.
• Η ένδειξη ηλεκτρικής τάσης είναι 3,6 V.
• Η ποσότητα ενέργειας που παράγεται από ένα τμήμα είναι ίδια με τις δυνατότητες εκατό προσωπικών υπολογιστών.
• Μπαταρίες Tesla ζυγίζουν 540 κιλά.
• Ο χρόνος ταξιδιού με μία μόνο φόρτιση σε ένα μέσο στοιχείο με ισχύ 85 kWh είναι περίπου 400 km.
• Ταχύτητα έως 100 km/h - 4,4 δευτερόλεπτα.

Με αυτά τα χαρακτηριστικά, τίθεται ένα εύλογο ερώτημα,πόσο ανθεκτικές είναι αυτές οι δομές, γιατί η υψηλή απόδοση συνεπάγεται εντατική φθορά των ενεργών εξαρτημάτων. Να σημειωθεί ότι ο κατασκευαστής δίνει οκταετή εγγύηση για τα προϊόντα του. Πιθανότατα, η διάρκεια ζωής των εν λόγω μπαταριών θα είναι η ίδια.

Ενώ οι ιδιοκτήτες ηλεκτρικών μηχανών δεν μπορούν να επιβεβαιώσουν ή να διαψεύσουν αυτό το γεγονός. Επιπλέον, υπάρχουν ερευνητικά αποτελέσματα που δείχνουν ότι η παράμετρος ισχύος της μπαταρίας χαρακτηρίζεται από τη μέτρια απώλειά της. Κατά μέσο όρο, αυτό το ποσοστό είναι περίπου 5% ανά 80 χιλιάδες χιλιόμετρα. Υπάρχουν και άλλα στοιχεία που δείχνουν ότι οι ιδιοκτήτες του συγκεκριμένου οχήματος σχετικά με προβλήματα στη θήκη μπαταριών γυρίζουν όλο και λιγότερο καθώς κυκλοφορούν νέα μοντέλα.

Χωρητικότητα μπαταρίας Tesla (Μοντέλο S)

Είναι απαραίτητο να αξιολογηθεί το χωρητικό χαρακτηριστικό των μπαταριών λαμβάνοντας υπόψη την εξέλιξη της παραγωγής. Κατά τη βελτίωση της γραμμής, ο δείκτης κυμαινόταν από 60 έως 105 kW / h. Οι επίσημες πληροφορίες αναφέρουν ότι η μέγιστη χωρητικότητα της μπαταρίας είναι περίπου 100 kW/h. Σύμφωνα με τις κριτικές των ιδιοκτητών, η πραγματική παράμετρος θα είναι κάπως χαμηλότερη. Για παράδειγμα, μια μπαταρία Tesla 85 kW δεν παράγει στην πραγματικότητα περισσότερο από 77 kW.

Η Ιστορία παρέχει επίσης αντίστροφα παραδείγματα, επιβεβαιώνοντας την υπέρβαση του τόμου. Υπάρχουν περιπτώσεις όπου μια μπαταρία 100 κιλοβάτ ήταν προικισμένη με χωρητικότητα περίπου 102 kW. Κατά καιρούς, εντοπίζονται αντιφάσεις στον ορισμό των ενεργών θρεπτικών συστατικών. Κυρίωςπαρατηρούνται αποκλίσεις στις εκτιμήσεις του αριθμού των μπλοκ κελιών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η μπαταρία αναβαθμίζεται και βελτιώνεται συνεχώς, εξοπλισμένη με καινοτόμα στοιχεία.

Ο κατασκευαστής ισχυρίζεται ότι κάθε χρόνο οι ενημερωμένες τροποποιήσεις υφίστανται μετατροπές σε ηλεκτρονικά μέρη, σύστημα ψύξης, αρχιτεκτονική. Το απόλυτο καθήκον των σχεδιαστών είναι να επιτύχουν τα υψηλότερα δυνατά ποιοτικά χαρακτηριστικά του προϊόντος.

Power Wall Έκδοση

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, μαζί με την κυκλοφορία των μπαταριών αυτοκινήτων Tesla, η εταιρεία παράγει οικιακές εκδόσεις συσκευών αποθήκευσης ενέργειας. Μία από τις παραγωγικές και πιο πρόσφατες τροποποιήσεις ήταν η έκδοση ιόντων λιθίου του Power Wall. Έχει σχεδιαστεί για να παράγει ενέργεια ως μόνιμη πηγή ή λειτουργεί ως δομή αναμονής παρόμοια με μια αυτόνομη γεννήτρια. Το μοντέλο παρουσιάζεται σε διάφορες παραλλαγές, που διαφέρουν ως προς την χωρητικότητα και εξυπηρετούν στην εκτέλεση ορισμένων ενεργειακών εργασιών. Οι πιο δημοφιλείς εκδόσεις είναι οι μονάδες 7 και 10 kWh.

Όσον αφορά τις λειτουργικές παραμέτρους, μπορεί να σημειωθεί ότι το Power Wall έχει ισχύ 3,3 kW με τάση λειτουργίας 350-450 watt, ρεύμα 9 A. Το βάρος της κατασκευής είναι 100 κιλά, επομένως, η κινητικότητά του είναι εκτός θέματος πηγαίνει. Ωστόσο, ως επιλογή, για παράδειγμα, για εξοχικές κατοικίες, το μπλοκ είναι αρκετά κατάλληλο. Η μεταφορά της μονάδας γίνεται χωρίς προβλήματα, αφού οι σχεδιαστές δίνουν μεγάλη σημασία στη μηχανική προστασία του τμήματος του αμαξώματος. Ορισμένα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν τη μακρά περίοδο φόρτισης της μπαταρίας.(12-18 ώρες), ανάλογα με την τροποποίηση του δίσκου.

Μοντέλο Power Pack

Αυτό το σύστημα βασίζεται στην προηγούμενη έκδοση αλλά έχει εμπορικό προσανατολισμό. Αυτό σημαίνει ότι μια τέτοια μπαταρία Tesla χρησιμοποιείται για την εξυπηρέτηση επιχειρήσεων. Είναι μια επεκτάσιμη συσκευή αποθήκευσης ενέργειας που παρέχει αυξημένη απόδοση του συστήματος στην τοποθεσία στόχο. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η χωρητικότητα της μπαταρίας είναι 100 kW, ενώ η αναγραφόμενη χωρητικότητα δεν ισχύει για τη μέγιστη ένδειξη. Οι μηχανικοί έχουν παράσχει έναν ευέλικτο σχεδιασμό για τη συγκέντρωση πολλών μονάδων με δυνατότητα απόκτησης τιμής από 500 kW έως 10 MW.

Οι μεμονωμένες τροποποιήσεις αναβαθμίζονται επίσης ως προς την ποιότητα λειτουργίας. Έχουν ήδη ληφθεί επίσημες πληροφορίες σχετικά με την εμφάνιση της δεύτερης γενιάς εμπορικών μπαταριών, στις οποίες η παράμετρος ισχύος ήταν 200 kW και η απόδοση πλησίαζε το 99%. Η καθορισμένη συσκευή αποθήκευσης ενέργειας διαφέρει ως προς τους τεχνολογικούς δείκτες. Για να επεκτείνουν την ένταση του ήχου, οι προγραμματιστές χρησιμοποίησαν έναν αναστρέψιμο μετατροπέα.

Αυτή η καινοτομία κατέστησε δυνατή την ταυτόχρονη αύξηση της ισχύος και της απόδοσης του συστήματος. Η εταιρεία σχεδιάζει να αναπτύξει και να εφαρμόσει κυψέλες Power Pack στο σχεδιασμό πρόσθετων ηλιακών εξαρτημάτων όπως η ηλιακή στέγη. Αυτή η προσέγγιση σάς επιτρέπει να ανανεώνετε το ενεργειακό δυναμικό της μπαταρίας όχι μέσω ειδικών γραμμών, αλλά μέσω ελεύθερης ηλιακής ροής σε συνεχή λειτουργία.

Ικανότητα παραγωγής

Σύμφωνα με τον ίδιο τον κατασκευαστή, οι καινοτόμες μπαταρίες κατασκευάζονται στο Gigafactory της Tesla. Η διαδικασία συναρμολόγησης οργανώθηκε με τη συμμετοχή εκπροσώπων της Panasonic (παράδοση εξαρτημάτων για τμήματα μπλοκ). Η συγκεκριμένη επιχείρηση παράγει τα πιο πρόσφατα σχέδια συστημάτων ισχύος που επικεντρώνονται στο μοντέλο τρίτης γενιάς ηλεκτρικών οχημάτων.

Υποτίθεται ότι ο συνολικός αριθμός προϊόντων που παράγονται στον μέγιστο κύκλο παραγωγής θα είναι έως 35 GW / h. Αξίζει να τονιστεί ότι ο υποδεικνυόμενος όγκος είναι το ήμισυ όλων των παραμέτρων των μπαταριών που παράγονται στον κόσμο. Η τρέχουσα συντήρηση πραγματοποιείται από μια ομάδα 6,5 χιλιάδων ατόμων. Στο μέλλον, σχεδιάζεται να δημιουργηθούν επιπλέον 20.000 θέσεις εργασίας.

Μεταξύ των χαρακτηριστικών είναι ο υψηλός βαθμός προστασίας από το hacking της μπαταρίας. Αυτό εξαλείφει τους πιθανούς κινδύνους να γεμίσει η αγορά με πλαστές παραλλαγές. Επιπλέον, η ίδια η διαδικασία παραγωγής περιλαμβάνει τη συμμετοχή ρομποτικής τεχνολογίας υψηλής ακρίβειας στη διαδικασία. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι μόνο οι εταιρείες του επιπέδου Tesla είναι σε θέση να εμφανίσουν όλες τις τεχνολογικές αποχρώσεις παραγωγής αυτήν τη στιγμή. Οι περισσότεροι ενδιαφερόμενοι οργανισμοί δεν χρειάζονται λογοκλοπή, καθώς αναπτύσσουν εντατικά τις δικές τους εξελίξεις.

Τιμολογική πολιτική

Το κόστος της μπαταρίας Tesla αλλάζει επίσης συνεχώς λόγω φθηνότερων τεχνολογιών παραγωγής και σε σχέση με την κυκλοφορία ενημερωμένωνεξαρτήματα με παραμέτρους υψηλών επιδόσεων. Πριν από δύο ή τρία χρόνια, ο υπό εξέταση τύπος συσσωρευτικής συσκευής πωλήθηκε εντός 45 χιλιάδων δολαρίων (περίπου 3 εκατομμύρια ρούβλια). Τώρα τα μπλοκ έχουν τιμή περίπου πέντε χιλιάδων δολαρίων (330.000 ρούβλια).

Περίπου το ίδιο κόστος για οικιακά ανάλογα της διαμόρφωσης Power Wall. Οι πιο ακριβές εκδόσεις περιλαμβάνουν μια εμπορική μπαταρία. Για παράδειγμα, η πρώτη γενιά της καθορισμένης συσκευής μπορεί να αγοραστεί για 20-25.000 $ (περίπου 1.327.000 - 1.650.000 ρούβλια).

Αγωνιστικές τροποποιήσεις

Η Tesla δεν είναι μονοπώλιο στην παραγωγή μπαταριών ιόντων λιθίου. Παρά το γεγονός ότι άλλες μάρκες δεν είναι τόσο γνωστές στην αγορά, οι παράμετροί τους είναι αρκετά ανταγωνιστικές. Μεταξύ των δημοφιλών εκπροσώπων:

• Η κορεατική εταιρεία LG παράγει μονάδες δίσκου Chem Resu, οι οποίοι είναι ανάλογοι του Tesla PowerWall (ένα σύστημα 6,5 kWh κοστίζει περίπου 4 χιλιάδες δολάρια ή 265.000 ρούβλια).
• Το προϊόν της Sunverge έχει εύρος ισχύος από 6 έως 23 kW / h, χαρακτηρίζεται από την ικανότητα παρακολούθησης της φόρτισης και σύνδεσης με ηλιακούς συλλέκτες (η τιμή είναι 10-20 χιλιάδες δολάρια ή 665.000 - 1.327.000 ρούβλια).
• ElectrIQ πουλά οικιακές μπαταρίες αποθήκευσης με χωρητικότητα 10 kW / h (μαζί με τον μετατροπέα, το προϊόν θα κοστίζει 13.000 $ ή 865.000 ρούβλια).
• Μεταξύ των ανταγωνιστών της αυτοκινητοβιομηχανίας, εταιρείες όπως η Nissan, η Mercedes ξεχωρίζουν.

Ο πρώτος γίγαντας αυτοκινήτων παράγει μια σειρά από μπαταρίες XStorage (λειτουργούνόγκος - 4, 2 kW / h). Οι αποχρώσεις αυτής της τροποποίησης περιλαμβάνουν υψηλό επίπεδο περιβαλλοντικής ασφάλειας, το οποίο συμμορφώνεται πλήρως με τα διεθνή πρότυπα για την παραγωγή επιβατικών αυτοκινήτων. Η Mercedes παράγει συμπαγείς εκδόσεις 2,5 kW/h. Ταυτόχρονα, μπορούν να συνδυαστούν σε αυξημένα παραγωγικά συστήματα ισχύος 20 kW/h.

Λειτουργίες

Οι μπαταρίες ηλεκτρικών αυτοκινήτων Tesla και οι αντίστοιχες οικιακές τους δεν είναι πολύ προσιτές για τον μαζικό καταναλωτή. Με τα συστήματα Power Wall, η κατάσταση αλλάζει κάπως λόγω φθηνότερων εξαρτημάτων. Αλλά η ιδέα της συνάθροισης με μπλοκ ηλιακών συλλεκτών δεν μπορεί ακόμη να εφαρμοστεί με επιτυχία λόγω του υψηλού κόστους. Αναμφίβολα, η δυνατότητα συσσώρευσης μιας δωρεάν πηγής ενέργειας είναι επωφελής για τους καταναλωτές, αλλά η αγορά τέτοιων δομών δεν μπορεί να προσεγγιστεί από τους περισσότερους ενδιαφερόμενους χρήστες.

Μια παρόμοια ιστορία με άλλους εναλλακτικούς δίσκους, η αρχή λειτουργίας και χρήσης των οποίων δίνει πολλά πλεονεκτήματα, αλλά απαιτεί τη χρήση συσκευών και συσκευών υψηλής τεχνολογίας.

Αποτέλεσμα

Στην αγορά μπαταριών για ηλεκτρικά οχήματα, η Tesla είναι ο αδιαμφισβήτητος ηγέτης. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στη χρήση καινοτόμου εξοπλισμού για την παραγωγή φιλικών προς το περιβάλλον μεταφορών. Ταυτόχρονα, οι μηχανικοί της κορυφαίας εταιρείας αντιμετωπίζουν ορισμένα εμπόδια. Για παράδειγμα, η σειρά Model S με στοιχεία ιόντων λιθίου επικρίνεται για κακή προστασία έναντι της ανάφλεξης των κυψελών ισχύος.

Ωστόσοοι σχεδιαστές βελτιώνουν συνεχώς τα μοντέλα τους και αντιμετωπίζουν την κριτική εποικοδομητικά. Για παράδειγμα, μετά τη μοναδική πυρκαγιά AB στην ιστορία των ηλεκτρικών οχημάτων, τα αυτοκίνητα άρχισαν να τοποθετούν μια κοίλη δοκό αλουμινίου (για προστασία από εμπόδια στην επιφάνεια του δρόμου), μια ασπίδα από συμπιεσμένο αλουμίνιο και μια πλάκα τιτανίου. Όλοι όσοι αγόρασαν αυτοκίνητα πριν από αυτήν τη βελτίωση προσφέρεται να τα ολοκληρώσουν δωρεάν στα πρατήρια καυσίμων.