Tesla akumulators: ierīce, raksturlielumi, pielietojums

2024 Autors: Erin Ralphs | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-02-19 17:44

Teslas akumulators ir pasaulē slavens ar savu izrāvienu elektrisko transportlīdzekļu jomā. Ideja nav jauna, un to jau daudzus gadus ir apguvuši vadošie autobūves uzņēmumi. Tomēr amerikāņu dizaineri spēja optimizēt šo virzienu, ņemot vērā patērētāja intereses. Lielā mērā tas ir kļuvis iespējams, pateicoties novatoriskām energoapgādes sistēmām, kas vērstas uz parasto iekšdedzes dzinēju pilnīgu nomaiņu. Apsveriet šī diska funkcijas un veidus.

Pieteikums

Principā jaunu litija jonu akumulatoru veidu izstrāde ir saistīta ar elektromobiļu veiktspējas uzlabošanas uzdevumiem. Šajā sakarā Tesla S modeļa pamatlīnija ir vērsta uz transportlīdzekļa nodrošināšanu ar inovatīviem enerģijas avotiem. Litija jonu akumulatoru iezīme bija kombinētā darbības režīma ieviešana, kurā ir atļauta enerģijas padeves maiņa no iekšdedzes dzinēja un AB. Tajā pašā laikā uzņēmuma inženieri turpina izstrādāt mašīnas, kas ir pilnībā neatkarīgas noparastais degvielas veids.

Ir vērts atzīmēt, ka inženieri neaprobežojas tikai ar jaudas elementu izveidi autotransportam. Mājas un komerciālai lietošanai jau ir izlaistas vairākas Tesla akumulatoru versijas. Ja elektromobiļa variants ir vērsts uz ritošās daļas un borta elektronikas darbības uzturēšanu, tad stacionārās uzglabāšanas modifikācijas tiek pozicionētas kā autonomi elektroenerģijas avoti. Šo elementu iespējas ļauj tos izmantot sadzīves tehnikas apkalpošanai. Turklāt tiek veikti pētījumi par saules enerģijas uzkrāšanu. Darbi joprojām ir izstrādes stadijā.

Ierīce

Tesla akumulatoriem ir unikāla struktūra un aktīvo komponentu novietošanas veids. Galvenā atšķirība no analoga ir litija jonu konfigurācija. Līdzīgi elementi tiek izmantoti mobilo ierīču un elektrisko instrumentu projektēšanā. Tesla inženieri vispirms tos izmantoja kā akumulatorus automašīnām. Viss bloks ir sadalīts 74 nodalījumos, kas izskatās kā AA baterijas. Atkarībā no akumulatora konfigurācijas tā dizainā ietver no 6 līdz 16 segmentiem. Pozitīvo lādiņu rada grafīta elektrods, negatīvo momentu rada vairākas ķīmiskās sastāvdaļas, tostarp niķelis, kob alts un alumīnija oksīds.

Tesla akumulatori ir integrēti automašīnā, nostiprinot tos transportlīdzekļa apakšā. Šis izvietojums nodrošina zemu elektriskā transportlīdzekļa smaguma centru, palielinotiesvadāmība. Kā stiprinājumi tiek izmantoti speciālie kronšteini. Pašlaik šādu risinājumu nav daudz, tāpēc norādītā daļa bieži tiek salīdzināta ar tradicionālo akumulatoru.

Svarīgi punkti par drošību un izvietojumu. Pirmo faktoru garantē augstas izturības korpuss, kurā ir uzstādīts akumulators. Turklāt katrs bloks ir aprīkots ar žogu metāla plākšņu veidā. Šajā gadījumā nav izolēta visa iekšējā daļa, bet katrs elements atsevišķi. Jāņem vērā arī tas, ka ir plastmasas odere, kas neļauj ūdenim iekļūt iekšā.

1. AB.
2. Transformators.
3. Augstsprieguma vadi.
4. Galvenais lādētājs.
5. Papildu "uzlāde".
6. Savienojums.
7. Modulis.

Tesla akumulatora specifikācijas

Jaudīgākā AB variācija elektromobilim sastāv no 7104 maziem akumulatoriem. Tālāk ir norādīti norādītā elementa parametri:

• Garums/biezums/platums - 2100/150/1500 mm.
• Elektriskā sprieguma indikators ir 3,6 V.
• Vienas sekcijas ģenerētās jaudas apjoms ir identisks simts personālo datoru potenciālam.
• Tesla akumulatori sver 540 kg.
• Brauciena laiks ar vienu uzlādi ar vidējo elementu ar jaudu 85 kWh ir aptuveni 400 km.
• Ātrums līdz 100 km/h - 4,4 sekundes.

Ar šīm īpašībām rodas pamatots jautājums,cik izturīgas ir šīs konstrukcijas, jo augsta veiktspēja nozīmē intensīvu aktīvo daļu nodilumu. Jāpiebilst, ka ražotājs saviem produktiem dod astoņu gadu garantiju. Visticamāk, attiecīgo akumulatoru darbības laiks būs tāds pats.

Kamēr elektrisko mašīnu īpašnieki nevar ne apstiprināt, ne noliegt šo faktu. Turklāt ir pētījumu rezultāti, kas norāda, ka akumulatora jaudas parametru raksturo tā mērens zudums. Vidēji šis rādītājs ir aptuveni 5% uz 80 tūkstošiem kilometru. Ir arī citi fakti, kas liecina, ka norādītā transportlīdzekļa īpašnieki saistībā ar problēmām akumulatora nodalījumā griežas arvien retāk, izlaižot jaunus modeļus.

Tesla akumulatora ietilpība (modelis S)

Nepieciešams novērtēt akumulatoru kapacitatīvo raksturlielumu, ņemot vērā ražošanas attīstību. Līnijas uzlabošanas laikā indikators svārstījās no 60 līdz 105 kW / h. Oficiālā informācija liecina, ka maksimālā akumulatora jauda ir aptuveni 100 kW / h. Saskaņā ar īpašnieku atsauksmēm reālais parametrs būs nedaudz zemāks. Piemēram, 85 kW Tesla akumulators faktiski ražo ne vairāk kā 77 kW.

Vēsture sniedz arī apgrieztus piemērus, kas apstiprina skaļuma pārsniegumu. Ir gadījumi, kad 100 kilovatu akumulators tika apveltīts ar aptuveni 102 kW jaudu. Laiku pa laikam tiek konstatētas pretrunas aktīvo uztura komponentu definīcijā. Galvenokārtbloku šūnu skaita aplēsēs tiek novērotas neatbilstības. Tas ir saistīts ar faktu, ka akumulators tiek pastāvīgi atjaunināts un uzlabots, aprīkots ar inovatīviem elementiem.

Ražotājs apgalvo, ka katru gadu atjauninātās modifikācijas tiek pārveidotas elektroniskajās daļās, dzesēšanas sistēmā, arhitektūrā. Dizaineru galvenais uzdevums ir sasniegt visaugstākās iespējamās produkta kvalitātes īpašības.

Strāvas sienas versija

Kā minēts iepriekš, līdz ar Tesla automašīnu akumulatoru izlaišanu uzņēmums ražo enerģijas uzglabāšanas ierīču mājsaimniecības versijas. Viena no produktīvākajām un jaunākajām modifikācijām bija Power Wall litija jonu versija. Tas ir paredzēts enerģijas ražošanai kā pastāvīgs avots vai darbojas kā rezerves struktūra, kas ir līdzīga autonomam ģeneratoram. Modelis tiek prezentēts vairākās variācijās, kas atšķiras pēc jaudas un kalpo noteiktu enerģijas uzdevumu veikšanai. Populārākās versijas ir 7 un 10 kWh vienības.

Runājot par ekspluatācijas parametriem, var atzīmēt, ka Power Wall jauda ir 3,3 kW ar darba spriegumu 350-450 vati, strāva 9 A. Konstrukcijas svars ir 100 kilogrami, tāpēc tā mobilitāte nav apšaubāma. Tomēr kā iespēja, piemēram, vasarnīcām, bloks ir diezgan piemērots. Iekārta tiek transportēta bez problēmām, jo dizaineri pievērš lielu uzmanību virsbūves daļas mehāniskajai aizsardzībai. Daži trūkumi ietver ilgu akumulatora uzlādes laiku.(12–18 stundas), atkarībā no piedziņas modifikācijas.

Strāvas bloka modelis

Šīs sistēmas pamatā ir iepriekšējā versija, taču tā ir komerciāli orientēta. Tas nozīmē, ka šāds Tesla akumulators tiek izmantots uzņēmumu apkalpošanai. Tā ir mērogojama enerģijas uzglabāšanas ierīce, kas nodrošina paaugstinātu sistēmas veiktspēju mērķa vietā. Jāņem vērā, ka akumulatora jauda ir 100 kW, savukārt norādītā jauda neattiecas uz maksimālo indikatoru. Inženieri ir nodrošinājuši elastīgu dizainu vairāku bloku apvienošanai ar iespēju iegūt vērtību no 500 kW līdz 10 MW.

Atsevišķas modifikācijas tiek uzlabotas arī darbības kvalitātes ziņā. Jau saņemta oficiālā informācija par otrās paaudzes komerciālo akumulatoru parādīšanos, kurā jaudas parametrs bija 200 kW, un efektivitāte tuvojās 99%. Norādītā enerģijas uzkrāšanas ierīce atšķiras pēc tehnoloģiskajiem rādītājiem. Lai palielinātu skaļumu, izstrādātāji izmantoja reversīvo invertoru.

Šis jauninājums ļāva vienlaikus palielināt sistēmas jaudu un veiktspēju. Uzņēmums plāno izstrādāt un ieviest Power Pack šūnas papildu saules komponentu, piemēram, Solar Roof, projektēšanā. Šī pieeja ļauj atjaunot akumulatora enerģijas potenciālu nevis caur īpašām līnijām, bet ar brīvu saules plūsmu nepārtrauktā režīmā.

Ražošanas jauda

Pēc paša ražotāja teiktā, inovatīvi akumulatori tiek ražoti pašas Teslas Gigafactory. Montāžas procedūra tika organizēta, piedaloties Panasonic pārstāvjiem (bloku segmentu komponentu piegāde). Norādītais uzņēmums ražo jaunākos energosistēmu projektus, kas vērsti uz trešās paaudzes elektrisko transportlīdzekļu modeli.

Tiek pieņemts, ka kopējais saražoto produktu skaits maksimālajā ražošanas ciklā būs līdz 35 GW/h. Ir vērts uzsvērt, ka norādītais apjoms ir puse no visiem pasaulē ražoto akumulatoru parametriem. Kārtējo apkopi veic 6,5 tūkstošu cilvēku liela komanda. Nākotnē plānots izveidot papildus 20 000 darba vietu.

Funkciju vidū ir augsta līmeņa aizsardzība pret akumulatora uzlaušanu. Tas novērš iespējamo risku, ka tirgus tiks piepildīts ar viltotām variācijām. Turklāt pati ražošanas procedūra ietver augstas precizitātes robotu tehnoloģiju piedalīšanos procesā. Nav šaubu, ka visas tehnoloģiskās ražošanas nianses šobrīd spēj parādīt tikai Teslas līmeņa korporācijas. Lielākajai daļai ieinteresēto organizāciju plaģiāts nav nepieciešams, jo tās intensīvi izstrādā savas izstrādes.

Cenu politika

Tesla akumulatora izmaksas arī pastāvīgi mainās lētāku ražošanas tehnoloģiju dēļ un saistībā ar atjauninātu izlaišanusastāvdaļas ar augstiem veiktspējas parametriem. Pirms diviem vai trim gadiem aplūkojamā akumulācijas ierīces veids tika pārdots 45 tūkstošu dolāru (apmēram 3 miljonu rubļu) robežās. Tagad bloku cena ir aptuveni pieci tūkstoši dolāru (330 000 rubļu).

Aptuveni tādas pašas izmaksas Power Wall konfigurācijas mājas analogiem. Dārgākajās versijās ir iekļauts komerciāls akumulators. Piemēram, pirmās paaudzes norādīto ierīci var iegādāties par 20-25 000 USD (aptuveni 1 327 000 - 1 650 000 rubļu).

Konkurējošās modifikācijas

Tesla nav monopolists litija jonu akumulatoru ražošanā. Neskatoties uz to, ka citi zīmoli tirgū nav tik labi pazīstami, to parametri ir diezgan konkurētspējīgi. Starp populārākajiem pārstāvjiem:

• Korejas korporācija LG ražo Chem Resu diskus, kas ir Tesla PowerWall analogi (6,5 kWh sistēma maksā apmēram 4 tūkstošus dolāru jeb 265 000 rubļu).
• Sunverge produkta jaudas diapazons ir no 6 līdz 23 kW / h, to raksturo iespēja uzraudzīt uzlādi un pieslēgties saules paneļiem (cena ir 10-20 tūkstoši dolāru jeb 665 000 - 1 327 000 rubļu).
• ElectrIQ pārdod mājsaimniecības akumulatorus ar jaudu 10 kW/h (kopā ar invertoru produkts maksās 13 000 USD vai 865 000 rubļu).
• Automobiļu konkurentu vidū izceļas tādi uzņēmumi kā Nissan, Mercedes.

Pirmais automobiļu gigants ražo XStorage akumulatoru sēriju (darbojastilpums - 4, 2 kW / h). Šīs modifikācijas nianses ietver augstu vides drošības līmeni, kas pilnībā atbilst starptautiskajiem standartiem vieglo automobiļu ražošanā. Mercedes ražo kompaktas versijas ar jaudu 2,5 kW / h. Tajā pašā laikā tās var apvienot paaugstinātas produktīvās sistēmās ar jaudu 20 kW/h.

Funkcijas

Tesla elektromobiļu akumulatori un to mājsaimniecības līdzinieki masu patērētājam nav īpaši pieņemami. Ar Power Wall sistēmām situācija nedaudz mainās lētāku komponentu dēļ. Bet ideju par apvienošanu ar saules paneļu blokiem vēl nevar veiksmīgi īstenot augsto izmaksu dēļ. Neapšaubāmi, iespēja uzkrāt bezmaksas enerģijas avotu ir izdevīga patērētājiem, taču šādu konstrukciju iegāde nav lielākajai daļai ieinteresēto lietotāju.

Līdzīgs stāsts ar citiem alternatīviem diskdziņiem, kuru darbības princips un izmantošana dod daudz priekšrocību, bet prasa izmantot augsto tehnoloģiju ierīces un ierīces.

Rezultāts

Elektrotransportlīdzekļu akumulatoru tirgū Tesla ir neapstrīdams līderis. Tas lielā mērā ir saistīts ar inovatīvu iekārtu izmantošanu videi draudzīga transporta ražošanā. Tajā pašā laikā vadošā uzņēmuma inženieri saskaras ar zināmiem šķēršļiem. Piemēram, Model S sērija ar litija jonu elementiem tiek kritizēta par sliktu aizsardzību pret jaudas elementu aizdegšanos.

Tomērdizaineri pastāvīgi uzlabo savus modeļus un konstruktīvi izturas pret kritiku. Piemēram, pēc vienīgā AB ugunsgrēka elektromobiļu vēsturē automašīnām sāka uzstādīt dobu alumīnija siju (lai aizsargātu pret šķēršļiem uz ceļa seguma), vairogu no presēta alumīnija un titāna plāksni. Ikvienam, kurš iegādājās automašīnas pirms šī uzlabojuma, tiek piedāvāts tās komplektēt bez maksas degvielas uzpildes stacijās.