Tesla батареясы: түзмөк, мүнөздөмөлөрү, колдонмо

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-02-19 17:41

Тесланын аккумулятору электр унааларындагы жетишкендиги менен дүйнөгө белгилүү. Идея жаңы эмес жана көп жылдар бою алдыңкы автомобиль компаниялары тарабынан өздөштүрүлгөн. Бирок, америкалык дизайнерлер керектөөчүнүн кызыкчылыктарын эске алуу менен бул багытты оптималдаштыра алышкан. Көбүнчө бул кадимки ичтен күйүүчү кыймылдаткычтарды толук алмаштырууга багытталган инновациялык энергия менен камсыздоо системаларынын аркасында мүмкүн болду. Бул дисктин өзгөчөлүктөрүн жана түрлөрүн карап көрүңүз.

Колдонмо

Ли-иондуу аккумуляторлордун принциптуу жаны турлерун иштеп чыгуу электромо-билдердин иштеесун жакшыртуу милдеттерине байланыштуу. Ушуга байланыштуу, Tesla S моделинин негизги линиясы унааны инновациялык энергия булактары менен камсыздоого багытталган. Литий-иондук батарейкалардын өзгөчөлүгү ички күйүүчү кыймылдаткычтан жана АВдан энергия менен камсыздоону алмаштырууга жол берилген айкалышкан иштөө режимин киргизүү болду. Ошол эле учурда компаниянын инженерлери толугу менен көз карандысыз машиналарды иштеп чыгууну улантышуудакүйүүчү майдын кадимки түрү.

Инженерлер автомобиль транспорту учун кубаттуу элементтерди тузуу менен гана чектелбестен экендигин белгилей кетуу керек. Tesla батареяларынын бир нече версиялары буга чейин тиричилик жана коммерциялык колдонуу үчүн чыгарылган. Эгерде электромобилдин варианты жүрүүчү механизмдердин жана борттогу электроникалардын иштешин камсыздоого багытталган болсо, анда стационардык сактоочу модификациялар электр энергиясынын автономдуу булагы катары жайгаштырылат. Бул элементтердин мүмкүнчүлүктөрү аларды турмуш-тиричилик техникасын тейлөө үчүн колдонууга мүмкүндүк берет. Мындан тышкары, күн энергиясын топтоо боюнча изилдөөлөр жүрүп жатат. Жумуштар дагы эле иштелип чыгууда.

Түзмөк

Tesla батареялары уникалдуу түзүлүшкө жана активдүү компоненттерди жайгаштыруунун ыкмасына ээ. Аналогунан негизги айырмасы литий-ион конфигурациясында. Ушундай эле элементтер мобилдик түзүлүштөрдү жана электр шаймандарын долбоорлоодо колдонулат. Тесла инженерлери аларды алгач унаалар үчүн батарейка катары колдонушкан. Бүт блок 74 бөлүмгө бөлүнгөн, алар АА батарейкаларына окшош. Батареянын конфигурациясына жараша, дизайнда 6дан 16га чейин сегментти камтыйт. Оң заряд графит электроддон, терс учур бир нече химиялык компоненттерден, анын ичинде никель, кобальт жана глиноземден келет.

Tesla батареялары унаанын түбүнө бекитилип, унаага бириктирилет. Бул тартип жогорулатуу, электр унаа оордуктун төмөн борборун камсыз кылатконтролдук. Бекитүүчү катары атайын кашаалар колдонулат. Учурда мындай чечимдер көп эмес, андыктан көрсөтүлгөн бөлүк көбүнчө салттуу батарея менен салыштырылат.

Коопсуздук жана жайгаштыруу боюнча маанилүү пункттар. Биринчи фактор батарейка орнотулган жогорку бекем корпус менен кепилденет. Мындан тышкары, ар бир блок металл плиталар түрүндөгү тосмо менен жабдылган. Бул учурда, бүт ички бөлүгү обочолонгон эмес, бирок ар бир элемент өзүнчө. Ошондой эле ичине суу кирбеши үчүн пластикалык каптама бар экенин белгилей кетүү керек.

1. AB.
2. Трансформатор.
3. Жогорку чыңалуу зымдары.
4. Негизги заряддагыч.
5. Кошумча "кубаттоо".
6. Туташтыргыч.
7. Модуль.

Tesla батареясынын мүнөздөмөлөрү

Электромобил үчүн AB эң күчтүү варианты 7104 кичинекей батарейкадан турат. Төмөндө көрсөтүлгөн элементтин параметрлери:

• Узундугу/калыңдыгы/туурасы - 2100/150/1500 мм.
• Электр чыңалуу индикатору 3,6 В.
• Бир бөлүмдө өндүрүлгөн кубаттуулуктун көлөмү жүз персоналдык компьютердин потенциалына окшош.
• Tesla батареяларынын салмагы 540 кг.
• Күчтүүлүгү 85 кВт/саат болгон орточо элементте бир кубаттоодо жүрүү убактысы болжол менен 400 км.
• 100 км/саатка чейин ылдамдык - 4,4 секунд.

Бул мүнөздөмөлөр менен акылга сыярлык суроо туулат,бул структуралар канчалык бышык, анткени жогорку көрсөткүчтөр активдүү бөлүктөрдүн интенсивдүү эскиришин билдирет. Белгилей кетсек, өндүрүүчү өз продукциясына сегиз жылдык кепилдик берет. Кыязы, каралып жаткан батареялардын иштөө мөөнөтү бирдей болот.

Ал эми электр машиналарынын ээлери бул фактыны ырастай да, төгүндөй да алышпайт. Мындан тышкары, батареянын кубаттуулугу параметри анын орточо жоготуу менен мүнөздөлөт деп көрсөткөн изилдөөлөрдүн натыйжалары бар. Орто эсеп менен бул көрсөткүч 80 миң километрге болжол менен 5% түзөт. Көрсөтүлгөн унаанын ээлери жаңы моделдер чыккан сайын аккумулятордук бөлүмдөгү көйгөйлөр азайып баратканын көрсөткөн башка фактылар бар.

Tesla батареясынын сыйымдуулугу (Model S)

Өндүрүштүн өнүгүшүн эске алуу менен аккумуляторлордун сыйымдуулугуна баа берүү керек. Линияны жакшыртуу учурунда көрсөткүч 60тан 105 кВт/саатка чейин өзгөргөн. Расмий маалымат аккумулятордун кубаттуулугу 100 кВт / саатка жакын экенин көрсөтүп турат. ээлеринин пикири боюнча, чыныгы параметр бир аз төмөн болот. Мисалы, 85 кВттык Tesla батареясы иш жүзүндө 77 кВттан ашпайт.

Тарых дагы тескери мисалдарды келтирип, көлөмдүн ашыкча болгонун тастыктайт. 100 кВттык батарейка 102 кВт кубаттуулукка ээ болгон учурлар бар. Мезгил-мезгили менен, карама-каршылыктар активдүү тамактануу компоненттерин аныктоодо кездешет. Негизиненблоктук клеткалардын санын эсептөөдө айырмачылыктар байкалат. Бул батарейканын инновациялык элементтер менен жабдылган дайыма жаңыланып, өркүндөтүлүп турганына байланыштуу.

Өндүрүүчүнүн ырастоосунда, жыл сайын жаңыланган модификациялар электрондук тетиктерде, муздатуу тутумунда, архитектурада өзгөрүп турат. Дизайнерлердин эң башкы милдети буюмдун мүмкүн болгон эң жогорку сапаттык мүнөздөмөсүнө жетишүү болуп саналат.

Power Wall Version

Мурда айтылгандай, Tesla унаасынын аккумуляторлорун чыгаруу менен бирге компания энергияны сактоочу түзүлүштөрдүн тиричилик версияларын чыгарат. Жемиштүү жана акыркы модификациялардын бири Power Wallдын литий-иондук версиясы болгон. Ал туруктуу булак катары энергияны өндүрүү үчүн иштелип чыккан же автономдуу генераторго окшош күтүүчү түзүлүш катары иштейт. Модель кубаттуулугу боюнча айырмаланган жана белгилүү бир энергетикалык милдеттерди аткаруу үчүн кызмат кылган бир нече вариацияларда берилген. Эң популярдуу версиялар 7 жана 10 кВт саат бирдиктер.

Операциялык параметрлерге келсек, Power Wall 350-450 Уоттс иштеп чыңалуу менен 3,3 кВт күчкө ээ, 9 А ток бар экенин белгилей кетүү керек. структурасынын салмагы 100 килограмм, ошондуктан, анын мобилдүүлүгү жөнүндө сөз болбойт. Бирок, параметр катары, мисалы, жайкы коттедждер үчүн, блок абдан ылайыктуу болуп саналат. Дизайнерлер дене бөлүгүн механикалык коргоого көп көңүл бурушат, анткени бирдиги көйгөйсүз ташылат. Кээ бир кемчиликтери батареянын заряды узак мөөнөткө кирет.(12-18 саат), дискти өзгөртүүгө жараша.

Power Pack модели

Бул система мурунку версияга негизделген, бирок коммерциялык максатка багытталган. Бул мындай Tesla аккумулятору ишканаларды тейлөө үчүн колдонулат дегенди билдирет. Бул максаттуу сайтта системанын жогорулашын камсыз кылган масштабдуу энергия сактоочу түзүлүш. Батареянын кубаттуулугу 100 кВт экенин белгилей кетүү керек, ал эми көрсөтүлгөн кубаттуулук максималдуу көрсөткүчкө тиешелүү эмес. Инженерлер 500 кВттан 10 МВтка чейинки чоңдукту алуу мүмкүнчүлүгү менен бир нече агрегаттарды бириктирүү үчүн ийкемдүү дизайнды беришти.

Бирдиктүү модификациялар да иштөө сапаты жагынан жаңыланууда. Коммерциялык аккумуляторлордун экинчи муунун пайда болушу жөнүндө расмий маалымат буга чейин келип түшкөн, анын кубаттуулугу 200 кВт болгон жана эффективдүүлүгү 99% жакындаган. Белгиленген энергияны сактоочу түзүлүш технологиялык көрсөткүчтөрү боюнча айырмаланат. Үндү кеңейтүү үчүн иштеп чыгуучулар тескери инверторду колдонушту.

Бул инновация системанын кубаттуулугун жана өндүрүмдүүлүгүн бир эле учурда жогорулатууга мүмкүндүк берди. Компания Solar Roof сыяктуу кошумча күн компоненттерин долбоорлоодо Power Pack клеткаларын иштеп чыгууну жана ишке ашырууну пландаштырууда. Бул ыкма батареянын энергетикалык потенциалын атайын линиялар аркылуу эмес, үзгүлтүксүз режимде эркин күн агымы аркылуу жаңылоого мүмкүндүк берет.

Өндүрүш кубаттуулугу

Өндүрүүчүнүн айтымында, инновациялык батарейкалар Tesla компаниясынын Gigafactory компаниясында чыгарылат. Монтаждоо процедурасы Panasonic өкүлдөрүнүн катышуусу менен уюштурулган (блок сегменттери үчүн компоненттерди жеткирүү). Көрсөтүлгөн ишкана үчүнчү муундагы электромобилдердин моделине багытталган энергетикалык системалардын эң акыркы үлгүлөрүн чыгарат.

Максималдуу өндүрүш циклинде өндүрүлгөн продукциянын жалпы саны 35 ГВт/саатка чейин болот деп болжолдонууда. Бул көрсөтүлгөн көлөмү дүйнөдө өндүрүлгөн батарейкалардын бардык параметрлеринин жарымы экенин баса белгилей кетүү керек. Учурдагы оңдоо иштерин 6,5 миң адамдан турган бригада жүргүзүүдө. Келечекте кошумча 20 000 жумушчу орун түзүү пландаштырылууда.

Функциялардын арасында батареяны бузуп алуудан коргоонун жогорку даражасы бар. Бул рынокту жасалма вариациялар менен толтуруунун мүмкүн болуучу тобокелдиктерин жок кылат. Мындан тышкары, өндүрүш процедурасынын өзү процесске жогорку тактыктагы робототехниканын катышуусун камтыйт. Азыркы учурда Тесла деңгээлиндеги корпорациялар гана өндүрүштүн бардык технологиялык нюанстарын көрсөтө аларында шек жок. Көпчүлүк кызыкдар уюмдарга плагиаттын кереги жок, анткени алар өздөрүнүн иштеп чыгууларын интенсивдүү түрдө иштеп чыгууда.

Баа саясаты

Tesla аккумуляторунун баасы да арзан өндүрүш технологияларына жана жаңыланган чыгарууга байланыштуу дайыма өзгөрүп турат.жогорку аткаруу параметрлери менен компоненттик бөлүктөрү. Эки-үч жыл мурун каралып жаткан аккумулятордук аппараттын түрү 45 миң доллардын (болжол менен 3 миллион рублга) чегинде сатылган. Азыр блоктордун баасы болжол менен беш миң долларды түзөт (330 000 рубль).

Power Wall конфигурациясынын үй аналогдору үчүн болжол менен бирдей баа. Эң кымбат версияларына коммерциялык батарея кирет. Мисалы, көрсөтүлгөн аппараттын биринчи муунун 20-25 000 долларга сатып алса болот (болжол менен 1 327 000 - 1 650 000 рубль).

Атаандаш өзгөртүүлөр

Тесла ли-иондук батарейкаларды өндүрүүдө монополист эмес. Башка бренддер рыногунда анча белгилүү эмес экенине карабастан, алардын параметрлери абдан атаандаштыкка жөндөмдүү. Популярдуу өкүлдөрдүн арасында:

• Кореялык LG корпорациясы Tesla PowerWall компаниясынын аналогдору болгон Chem Resu дисктерин чыгарат (6,5 кВт/саат система болжол менен 4 миң доллар же 265 000 рубль турат).
• Sunverge продуктусу 6дан 23 кВт/саатка чейинки кубаттуулук диапазонуна ээ, зарядды көзөмөлдөө жана күн батареяларына туташуу мүмкүнчүлүгү менен мүнөздөлөт (баасы 10-20 миң доллар же 665 000 - 1 327 000 рубль).
• ElectrIQ кубаттуулугу 10 кВт/саат болгон тиричилик аккумуляторлорун сатат (инвертор менен бирге продукт 13 000 доллар же 865 000 рубль турат).
• Автоунаа боюнча атаандаштардын арасында Nissan, Mercedes сыяктуу фирмалар өзгөчөлөнөт.

Биринчи автогигант XStorage батарейкаларынын сериясын чыгарат (иштейткөлөмү - 4, 2 кВт/саат). Бул модификациянын нюанстары жеңил унааларды чыгаруунун эл аралык стандарттарына толук жооп берген экологиялык коопсуздуктун жогорку деңгээлин камтыйт. Мерседес 2,5 кВт/саат компакттуу версияларды чыгарат. Ошол эле учурда аларды кубаттуулугу 20 кВт/саат болгон жогорулатылган өндүрүмдүү системаларга бириктирүүгө болот.

Функциялар

Tesla электромобилинин батарейкалары жана алардын үй чарбалык кесиптештери массалык керектөөчүлөр үчүн анча деле жеткиликтүү эмес. Power Wall системалары менен кырдаал арзаныраак компоненттерден улам бир аз өзгөрүүдө. Бирок күн панелдеринин блоктору менен бириктирүү идеясы жогорку баага байланыштуу ийгиликтүү ишке ашырыла албайт. Албетте, бекер энергия булагын топтоо мүмкүнчүлүгү керектөөчүлөр үчүн пайдалуу, бирок мындай түзүлүштөрдү сатып алуу көпчүлүк кызыкдар колдонуучулардын колунан келбейт.

Башка альтернативдик дисктер менен окшош окуя, иштөө принциби жана колдонуу көптөгөн артыкчылыктарды берет, бирок жогорку технологиялык түзүлүштөрдү жана түзүлүштөрдү колдонууну талап кылат.

Натыйжа

Электрдик унаалар үчүн аккумулятор рыногунда Тесла талашсыз лидер. Бул экологиялык жактан таза транспортту өндүрүүдө инновациялык жабдууларды колдонуу менен шартталган. Мында алдыцкы ишкананын инженерлери белгилуу тоскоолдуктарга дуушар болушат. Мисалы, литий-иондук клеткалары бар Model S сериясы кубаттуулук клеткаларынын күйүүсүнөн начар корголгондугу үчүн сынга алынат.

Бирокдизайнерлер дайыма моделдерин өркүндөтүп, сынга конструктивдүү мамиле кылышат. Мисалы, электр унааларынын тарыхында жалгыз AB өрт чыккандан кийин, машиналар көңдөй алюминий устун (жол бетиндеги тоскоолдуктардан коргоо үчүн), пресстелген алюминийден жасалган калкан жана титан плитасын орното башташкан. Бул жакшыртууга чейин унаа сатып алгандардын бардыгына аларды тейлөө станцияларында бекер бүтүрүү сунушталат.