Tesla baterie: zařízení, vlastnosti, aplikace

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-19 13:03

Baterie Tesla je světově proslulá svým průlomem v oblasti elektrických vozidel. Myšlenka není nová a již řadu let ji ovládají přední automobilové společnosti. Američtí designéři však dokázali tento směr optimalizovat s ohledem na zájmy spotřebitele. Do značné míry to bylo možné díky inovativním systémům dodávky energie zaměřeným na kompletní náhradu konvenčních spalovacích motorů. Zvažte vlastnosti a varianty tohoto disku.

Aplikace

Vývoj zásadně nových typů li-ion baterií je způsoben úkoly zlepšit výkon elektromobilů. V tomto ohledu je základní řada modelu Tesla S zaměřena na poskytování inovativních zdrojů energie pro vozidlo. Charakteristickým rysem lithium-iontových baterií bylo zavedení kombinovaného režimu provozu, ve kterém je povoleno střídání dodávky energie ze spalovacího motoru a AB. Inženýři společnosti zároveň pokračují ve vývoji strojů, které jsou na nich zcela nezávisléobvyklý typ paliva.

Za zmínku stojí, že inženýři se neomezují pouze na vytváření silových prvků pro silniční dopravu. Několik verzí baterií Tesla již bylo uvolněno pro domácí a komerční použití. Pokud je možnost pro elektrický vůz zaměřena na zachování provozu podvozku a palubní elektroniky, pak jsou stacionární úpravy úložiště umístěny jako autonomní zdroje elektřiny. Možnosti těchto prvků umožňují jejich využití pro servis domácích spotřebičů. Kromě toho probíhá výzkum akumulace sluneční energie. Práce jsou stále ve vývoji.

Zařízení

Baterie Tesla mají jedinečnou strukturu a způsob umístění aktivních součástí. Hlavním rozdílem oproti analogu je lithium-iontová konfigurace. Podobné prvky se používají při konstrukci mobilních zařízení a elektrického nářadí. Inženýři z Tesly je nejprve použili jako baterie do aut. Celý blok je rozdělen na 74 přihrádek, které vypadají jako AA baterie. V závislosti na konfiguraci baterie obsahuje v designu 6 až 16 segmentů. Kladný náboj pochází z grafitové elektrody, záporný moment pochází z několika chemických složek, včetně niklu, kob altu a oxidu hlinitého.

Baterie Tesla jsou integrovány do vozu jejich upevněním na spodní části vozidla. Toto uspořádání zajišťuje nízké těžiště elektrického vozidla, které se zvyšujeovladatelnost. Jako upevňovací prvky se používají speciální držáky. V současné době takových řešení není mnoho, proto je uvedený díl často srovnáván s tradiční baterií.

Důležité body týkající se zabezpečení a umístění. První faktor zaručuje vysoce pevné pouzdro, ve kterém je baterie namontována. Každý blok je navíc vybaven plotem v podobě kovových plátů. V tomto případě není izolována celá vnitřní část, ale každý prvek samostatně. Je třeba také poznamenat, že je zde plastová podšívka, která zabraňuje pronikání vody dovnitř.

1. AB.
2. Transformátor.
3. Vysokonapěťové vedení.
4. Hlavní nabíječka.
5. Dodatečné "nabíjení".
6. Konektor.
7. Modul.

Specifikace baterie Tesla

Nejvýkonnější varianta AB pro elektromobil se skládá ze 7104 malých baterií. Níže jsou uvedeny parametry zadaného prvku:

• Délka/tloušťka/šířka - 2100/150/1500 mm.
• Ukazatel elektrického napětí je 3,6 V.
• Množství energie generované jednou sekcí je totožné s potenciálem stovky osobních počítačů.
• Baterie Tesla váží 540 kg.
• Doba jízdy na jedno nabití na průměrném prvku s výkonem 85 kWh je asi 400 km.
• Rychlost až 100 km/h - 4,4 sekundy.

S těmito vlastnostmi vyvstává rozumná otázka,jak odolné jsou tyto struktury, protože vysoký výkon znamená intenzivní opotřebení aktivních částí. Nutno podotknout, že výrobce dává na své výrobky osmiletou záruku. S největší pravděpodobností bude životnost příslušných baterií stejná.

Zatímco majitelé elektrických strojů nemohou tuto skutečnost potvrdit ani vyvrátit. Kromě toho existují výsledky výzkumu, které naznačují, že parametr výkonu baterie je charakterizován její mírnou ztrátou. V průměru je toto číslo asi 5 % na 80 tisíc kilometrů. Existují další skutečnosti, které naznačují, že majitelé specifikovaného vozidla ohledně problémů v prostoru pro baterie se s uvedením nových modelů otáčejí stále méně.

Kapacita baterie Tesla (model S)

Kapacitní charakteristiku baterií je nutné vyhodnotit s ohledem na vývoj výroby. Během vylepšování linky se indikátor měnil od 60 do 105 kW / h. Oficiální informace uvádějí, že maximální kapacita baterie je asi 100 kW/h. Podle recenzí majitelů bude skutečný parametr poněkud nižší. Například 85 kW baterie Tesla ve skutečnosti nevyrobí více než 77 kW.

Historie také poskytuje obrácené příklady, které potvrzují nadměrný objem. Existují případy, kdy byla 100kilowattová baterie vybavena kapacitou asi 102 kW. Čas od času se v definici aktivních složek výživy objevují rozpory. Hlavněv odhadech počtu blokových buněk jsou pozorovány nesrovnalosti. To je způsobeno tím, že baterie je neustále modernizována a vylepšována, vybavena inovativními prvky.

Výrobce tvrdí, že každý rok aktualizované modifikace procházejí transformacemi v elektronických součástkách, chladicím systému, architektuře. Konečným úkolem designérů je dosáhnout co nejvyšších kvalitativních charakteristik produktu.

Verze Power Wall

Jak již bylo zmíněno dříve, spolu s uvedením autobaterií Tesla vyrábí společnost verze zařízení pro skladování energie pro domácnost. Jednou z produktivních a nejnovějších úprav byla lithium-iontová verze Power Wall. Je navržen pro výrobu energie jako trvalý zdroj nebo je provozován jako záložní struktura podobná autonomnímu generátoru. Model je prezentován v několika variantách, které se liší kapacitou a slouží k plnění určitých energetických úkolů. Nejoblíbenější verze jsou 7 a 10 kWh jednotky.

K provozním parametrům lze uvést, že Power Wall má výkon 3,3 kW s provozním napětím 350-450 wattů, proudem 9 A. Hmotnost konstrukce je 100 kilogramů, tedy jeho mobilita nepřichází v úvahu. Nicméně jako možnost, například pro letní chaty, je blok docela vhodný. Jednotka se přepravuje bez problémů, protože konstruktéři věnují velkou pozornost mechanické ochraně části karoserie. Mezi určité nevýhody patří dlouhá doba nabíjení baterie.(12-18 hodin), v závislosti na úpravě disku.

Model napájecího zdroje

Tento systém je založen na předchozí verzi, ale je komerčně orientovaný. To znamená, že taková baterie Tesla se používá k obsluze podniků. Jedná se o škálovatelné zařízení pro ukládání energie, které poskytuje zvýšený výkon systému na cílovém místě. Nutno podotknout, že kapacita baterie je 100 kW, přičemž udávaná kapacita neplatí pro ukazatel maxima. Inženýři poskytli flexibilní návrh pro agregaci několika jednotek s možností získat hodnotu od 500 kW do 10 MW.

Jednotlivé modifikace jsou také modernizovány z hlediska kvality provozu. Již byly obdrženy oficiální informace o vzhledu druhé generace komerčních baterií, u kterých byl výkonový parametr 200 kW a účinnost se blížila 99%. Uvedený zásobník energie se liší v technologických ukazatelích. K rozšíření hlasitosti použili vývojáři reverzibilní invertor.

Tato inovace umožnila zvýšit výkon a výkon systému zároveň. Společnost plánuje vyvinout a implementovat články Power Pack při návrhu dalších solárních komponent, jako je Solar Roof. Tento přístup vám umožňuje obnovit energetický potenciál baterie nikoli prostřednictvím speciálních vedení, ale prostřednictvím volného solárního toku v nepřetržitém režimu.

Výrobní kapacita

Podle samotného výrobce se inovativní baterie vyrábí ve vlastní Gigafactory společnosti Tesla. Montážní procedura byla organizována za účasti zástupců Panasonicu (dodávka komponent pro blokové segmenty). Uvedený podnik vyrábí nejnovější návrhy energetických systémů zaměřené na třetí generaci elektrických vozidel Model.

Předpokládá se, že celkový počet produktů vyrobených při maximálním výrobním cyklu bude až 35 GW/h. Sluší se zdůraznit, že udávaný objem je poloviční ze všech parametrů baterií vyráběných na světě. Běžnou údržbu zajišťuje tým 6,5 tisíce lidí. V budoucnu se plánuje vytvoření dalších 20 000 pracovních míst.

Mezi funkce patří vysoký stupeň ochrany proti hacknutí baterie. To eliminuje možná rizika zaplnění trhu padělanými variacemi. Kromě toho samotný výrobní postup zahrnuje účast vysoce přesné robotické technologie v procesu. Není pochyb o tom, že pouze korporace na úrovni Tesla jsou v současné době schopny zobrazit všechny technologické výrobní nuance. Většina zainteresovaných organizací nepotřebuje plagiátorství, protože intenzivně vyvíjejí svůj vlastní vývoj.

Cenové zásady

Náklady na baterii Tesla se také neustále mění kvůli levnějším výrobním technologiím a v souvislosti s vydáním aktualizovanýchsoučástky s vysokými výkonnostními parametry. Před dvěma nebo třemi lety se typ uvažovaného akumulačního zařízení prodal za 45 tisíc dolarů (asi 3 miliony rublů). Nyní mají bloky cenu asi pět tisíc dolarů (330 000 rublů).

Přibližně stejné náklady pro domácí analogy konfigurace Power Wall. Nejdražší verze obsahují komerční baterii. Například první generaci uvedeného zařízení lze zakoupit za 20-25 000 $ (přibližně 1 327 000 - 1 650 000 rublů).

Konkurenční úpravy

Tesla není monopolistou ve výrobě li-ion baterií. Navzdory tomu, že ostatní značky nejsou na trhu tak známé, jejich parametry jsou poměrně konkurenceschopné. Mezi oblíbené zástupce:

• Korejská korporace LG vyrábí disky Chem Resu, které jsou analogy Tesla PowerWall (6,5 kWh systém stojí asi 4 tisíce dolarů nebo 265 000 rublů).
• Výrobek od Sunverge má výkonový rozsah od 6 do 23 kW / h, vyznačuje se schopností sledovat nabíjení a připojit se k solárním panelům (cena je 10-20 tisíc dolarů nebo 665 000 - 1 327 000 rublů).
• ElectrIQ prodává akumulátory pro domácnost s kapacitou 10 kW/h (společně s invertorem bude produkt stát 13 000 $ nebo 865 000 rublů).
• Mezi automobilovými konkurenty vynikají firmy jako Nissan, Mercedes.

První automobilový gigant vyrábí řadu baterií XStorage (funkčníobjem - 4, 2 kW / h). Mezi nuance této úpravy patří vysoká úroveň environmentální bezpečnosti, která plně odpovídá mezinárodním normám pro výrobu osobních automobilů. Mercedes vyrábí kompaktní verze 2,5 kW/h. Zároveň je lze kombinovat do zvýšených produktivních systémů s výkonem 20 kW/h.

Funkce

Baterie elektromobilů Tesla a jejich domácí protějšky nejsou pro masového spotřebitele příliš dostupné. U systémů Power Wall se situace poněkud mění díky levnějším komponentům. Myšlenku agregace s bloky solárních panelů však zatím nelze úspěšně realizovat kvůli vysokým nákladům. Možnost akumulace volného zdroje energie je pro spotřebitele nepochybně výhodná, ale nákup takových konstrukcí je mimo dosah většiny zainteresovaných uživatelů.

Podobný příběh s jinými alternativními pohony, jejichž princip fungování a použití poskytuje mnoho výhod, ale vyžaduje použití high-tech zařízení a zařízení.

Výsledek

Na trhu baterií pro elektrická vozidla je Tesla nesporným lídrem. To je z velké části způsobeno používáním inovativních zařízení při výrobě dopravy šetrné k životnímu prostředí. Inženýři přední společnosti přitom čelí jistým překážkám. Například řada Model S s lithium-iontovými články je kritizována za špatnou ochranu proti vznícení napájecích článků.

Nicméněnávrháři neustále vylepšují své modely a konstruktivně zacházejí s kritikou. Například po jediném požáru AB v historii elektromobilů začala auta instalovat dutý hliníkový nosník (pro ochranu před překážkami na povrchu vozovky), štít z lisovaného hliníku a titanový plát. Všem, kteří si koupili auta před tímto vylepšením, je na čerpacích stanicích nabízeno jejich bezplatné dokončení.