Batteria Tesla: dispositivo, caratteristiche, applicazione

2024 Autore: Erin Ralphs | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-19 17:05

La batteria di Tesla è famosa nel mondo per la sua svolta nei veicoli elettrici. L'idea non è nuova ed è stata padroneggiata per molti anni dalle principali aziende automobilistiche. Tuttavia, i designer americani sono stati in grado di ottimizzare questa direzione, tenendo conto degli interessi del consumatore. In larga misura, ciò è diventato possibile grazie a sistemi di alimentazione energetica innovativi incentrati sulla sostituzione completa dei tradizionali motori a combustione interna. Considera le caratteristiche e le varietà di questa unità.

Applicazione

Lo sviluppo di tipi fondamentalmente nuovi di batterie agli ioni di litio è dovuto al compito di migliorare le prestazioni delle auto elettriche. A questo proposito, la linea base del modello Tesla S è focalizzata sul fornire al veicolo fonti di alimentazione innovative. Una caratteristica delle batterie agli ioni di litio era l'introduzione di una modalità di funzionamento combinata, in cui è consentita l' alternanza di alimentazione di energia da un motore a combustione interna e AB. Allo stesso tempo, gli ingegneri dell'azienda continuano a sviluppare macchine completamente indipendentiil solito tipo di carburante.

Vale la pena notare che gli ingegneri non si limitano esclusivamente alla creazione di elementi di potenza per il trasporto su strada. Diverse versioni di batterie Tesla sono già state rilasciate per uso domestico e commerciale. Se l'opzione per un'auto elettrica mira a mantenere il funzionamento della marcia e dell'elettronica di bordo, le modifiche allo stoccaggio stazionario vengono posizionate come fonti di elettricità autonome. Le capacità di questi elementi ne consentono l'utilizzo per la manutenzione degli elettrodomestici. Inoltre, sono in corso ricerche sull'accumulo di energia solare. I lavori sono ancora in fase di sviluppo.

Dispositivo

Le batterie Tesla hanno una struttura e un modo unici per posizionare i componenti attivi. La principale differenza rispetto all'analogo è la configurazione agli ioni di litio. Elementi simili sono utilizzati nella progettazione di dispositivi mobili e strumenti elettrici. Gli ingegneri Tesla le usarono per la prima volta come batterie per auto. L'intero blocco è diviso in 74 scomparti, che sembrano batterie AA. A seconda della configurazione della batteria, include da 6 a 16 segmenti nel design. La carica positiva proviene dall'elettrodo di grafite, il momento negativo proviene da diversi componenti chimici, tra cui nichel, cob alto e allumina.

Le batterie Tesla sono integrate nell'auto fissandole sul fondo del veicolo. Questa disposizione fornisce un baricentro basso del veicolo elettrico, in aumentocontrollabilità. Staffe speciali sono utilizzate come elementi di fissaggio. Attualmente non ci sono molte soluzioni di questo tipo, quindi la parte specificata viene spesso confrontata con una batteria tradizionale.

Punti importanti per quanto riguarda la sicurezza e il posizionamento. Il primo fattore è garantito dall'alloggiamento ad alta resistenza in cui è montata la batteria. Inoltre, ogni blocco è dotato di una recinzione sotto forma di piastre metalliche. In questo caso, non l'intera parte interna è isolata, ma ogni elemento separatamente. Va anche notato che c'è un rivestimento in plastica che impedisce all'acqua di entrare.

1. AB.
2. Trasformatore.
3. Cablaggio ad alta tensione.
4. Caricatore principale.
5. Ulteriori "ricarica".
6. Connettore.
7. Modulo.

Specifiche della batteria Tesla

La variazione più potente di AB per un'auto elettrica è composta da 7104 piccole batterie. Di seguito sono riportati i parametri dell'elemento specificato:

• Lunghezza/spessore/larghezza - 2100/150/1500 mm.
• L'indicatore della tensione elettrica è 3,6 V.
• La quantità di energia generata da una sezione è identica al potenziale di cento personal computer.
• Le batterie Tesla pesano 540 kg.
• Il tempo di percorrenza con una singola carica su un elemento medio con una potenza di 85 kWh è di circa 400 km.
• Velocità fino a 100 km/h - 4,4 secondi.

Con queste caratteristiche, sorge una domanda ragionevole,quanto sono durevoli queste strutture, perché alte prestazioni implicano un'usura intensiva delle parti attive. Va notato che il produttore offre una garanzia di otto anni per i suoi prodotti. Molto probabilmente, la durata delle batterie in questione sarà la stessa.

Mentre i proprietari di macchine elettriche non possono confermare o smentire questo fatto. Inoltre, ci sono risultati di ricerca che indicano che il parametro della potenza della batteria è caratterizzato da una sua moderata perdita. In media, questa cifra è di circa il 5% ogni 80 mila chilometri. Ci sono altri fatti che indicano che i proprietari del veicolo specificato per quanto riguarda i problemi nel vano batteria stanno girando sempre meno man mano che vengono rilasciati nuovi modelli.

Capacità batteria Tesla (modello S)

È necessario valutare le caratteristiche capacitive delle batterie tenendo conto dell'andamento della produzione. Durante il miglioramento della linea, l'indicatore variava da 60 a 105 kW/h. Le informazioni ufficiali indicano che la capacità massima della batteria è di circa 100 kW / h. Secondo le recensioni dei proprietari, il parametro reale sarà leggermente inferiore. Ad esempio, una batteria Tesla da 85 kW produce effettivamente non più di 77 kW.

La storia fornisce anche esempi inversi, a conferma dell'eccesso di volume. Ci sono casi in cui una batteria da 100 kilowatt è stata dotata di una capacità di circa 102 kW. Di volta in volta, si riscontrano contraddizioni nella definizione dei componenti nutritivi attivi. Principalmentesi osservano discrepanze nelle stime del numero di celle a blocchi. Ciò è dovuto al fatto che la batteria viene costantemente aggiornata e migliorata, dotata di elementi innovativi.

Il produttore afferma che ogni anno le modifiche aggiornate subiscono trasformazioni nelle parti elettroniche, nel sistema di raffreddamento, nell'architettura. Il compito ultimo dei progettisti è quello di ottenere le caratteristiche di qualità più elevate possibili del prodotto.

Versione Power Wall

Come accennato in precedenza, insieme al rilascio delle batterie per auto Tesla, l'azienda produce versioni domestiche di dispositivi di accumulo di energia. Una delle modifiche produttive e più recenti è stata la versione agli ioni di litio del Power Wall. È progettato per generare energia come fonte permanente o funziona come una struttura di riserva simile a un generatore autonomo. Il modello è presentato in diverse varianti, che differiscono per capacità e servono a svolgere determinati compiti energetici. Le versioni più popolari sono le unità da 7 e 10 kWh.

Per quanto riguarda i parametri operativi, si segnala che Power Wall ha una potenza di 3,3 kW con una tensione di esercizio di 350-450 watt, una corrente di 9 A. Il peso della struttura è di 100 chilogrammi, quindi, la sua mobilità è fuori questione va. Tuttavia, come opzione, ad esempio, per i cottage estivi, il blocco è abbastanza adatto. L'unità viene trasportata senza problemi, poiché i progettisti prestano grande attenzione alla protezione meccanica della parte del corpo. Alcuni svantaggi includono un lungo periodo di carica della batteria.(12-18 ore), a seconda della modifica dell'unità.

Modello alimentatore

Questo sistema è basato sulla versione precedente ma è orientato al commercio. Ciò significa che una tale batteria Tesla viene utilizzata per fornire servizi alle imprese. È un dispositivo di accumulo di energia scalabile che fornisce prestazioni di sistema migliorate nel sito di destinazione. Va notato che la capacità della batteria è di 100 kW, mentre la capacità indicata non si applica all'indicatore di massima. I tecnici hanno previsto un progetto flessibile per l'aggregazione di più unità con la possibilità di ottenere un valore da 500 kW a 10 MW.

Anche le singole modifiche vengono aggiornate in termini di qualità del funzionamento. Sono già state ricevute informazioni ufficiali sull'aspetto della seconda generazione di batterie commerciali, in cui il parametro di potenza era di 200 kW e l'efficienza si avvicinava al 99%. Il dispositivo di accumulo di energia specificato differisce negli indicatori tecnologici. Per espandere il volume, gli sviluppatori hanno utilizzato un inverter reversibile.

Questa innovazione ha permesso di aumentare contemporaneamente la potenza e le prestazioni del sistema. L'azienda prevede di sviluppare e implementare celle Power Pack nella progettazione di componenti solari aggiuntivi come Solar Roof. Questo approccio permette di rinnovare il potenziale energetico della batteria non attraverso apposite linee, ma attraverso il flusso solare libero in modalità continua.

Capacità di produzione

Secondo lo stesso produttore, le batterie innovative vengono prodotte presso la Gigafactory di Tesla. La procedura di assemblaggio è stata organizzata con la partecipazione di rappresentanti Panasonic (consegna di componenti per segmenti a blocchi). L'impresa specificata produce gli ultimi progetti di sistemi di alimentazione incentrati sulla terza generazione di veicoli elettrici Modello.

Si presume che il numero totale di prodotti prodotti al massimo ciclo produttivo sarà fino a 35 GW/h. Vale la pena sottolineare che il volume indicato è la metà di tutti i parametri delle batterie prodotte nel mondo. La manutenzione attuale viene eseguita da un team di 6,5 mila persone. In futuro, si prevede di creare altri 20.000 posti di lavoro.

Tra le caratteristiche c'è un alto grado di protezione contro l'hacking della batteria. Ciò elimina i possibili rischi di riempire il mercato con variazioni contraffatte. Inoltre, la stessa procedura di produzione prevede la partecipazione di tecnologia robotica ad alta precisione al processo. Non c'è dubbio che solo le corporazioni del livello Tesla sono in grado di mostrare tutte le sfumature della produzione tecnologica al momento attuale. La maggior parte delle organizzazioni interessate non ha bisogno di plagio, poiché stanno sviluppando intensamente i propri sviluppi.

Politica dei prezzi

Anche il costo della batteria Tesla è in continua evoluzione a causa di tecnologie di produzione più economiche e in connessione con il rilascio dicomponenti con parametri di elevate prestazioni. Due o tre anni fa, il tipo di dispositivo cumulativo in esame è stato venduto entro 45 mila dollari (circa 3 milioni di rubli). Ora i blocchi hanno un prezzo di circa cinquemila dollari (330.000 rubli).

Approssimativamente lo stesso costo per gli analoghi domestici della configurazione Power Wall. Le versioni più costose includono una batteria commerciale. Ad esempio, la prima generazione del dispositivo specificato può essere acquistata per $ 20-25.000 (circa 1.327.000 - 1.650.000 rubli).

Modifiche concorrenti

Tesla non è un monopolista nella produzione di batterie agli ioni di litio. Nonostante il fatto che altri marchi non siano così conosciuti sul mercato, i loro parametri sono abbastanza competitivi. Tra i rappresentanti popolari:

• La società coreana LG produce unità Chem Resu, che sono analoghi del Tesla PowerWall (un sistema da 6,5 kWh costa circa 4mila dollari o 265.000 rubli).
• Il prodotto di Sunverge ha una gamma di potenza da 6 a 23 kW / h, è caratterizzato dalla possibilità di monitorare la carica e connettersi a pannelli solari (il prezzo è di 10-20 mila dollari o 665.000 - 1.327.000 rubli).
• ElectrIQ vende accumulatori domestici con una capacità di 10 kW / h (insieme all'inverter, il prodotto costerà $ 13.000 o 865.000 rubli).
• Tra i concorrenti automobilistici, spiccano aziende come Nissan, Mercedes.

Il primo colosso automobilistico produce una serie di batterie XStorage (funzionantivolume - 4, 2 kW / h). Le sfumature di questa modifica includono un elevato livello di sicurezza ambientale, che soddisfa pienamente gli standard internazionali per la produzione di autovetture. Mercedes produce versioni compatte da 2,5 kW/h. Allo stesso tempo, possono essere combinati in sistemi produttivi maggiorati con una capacità di 20 kW/h.

Caratteristiche

Le batterie per auto elettriche Tesla e le loro controparti domestiche non sono molto convenienti per il consumatore di massa. Con i sistemi Power Wall, la situazione sta leggermente cambiando a causa di componenti più economici. Ma l'idea dell'aggregazione con blocchi di pannelli solari non può ancora essere attuata con successo a causa dell' alto costo. Indubbiamente la possibilità di accumulare una fonte di energia gratuita è vantaggiosa per i consumatori, ma l'acquisto di tali strutture è fuori dalla portata degli utenti più interessati.

Una storia simile con altre unità alternative, il cui principio di funzionamento e utilizzo offre molti vantaggi, ma richiede l'uso di dispositivi e dispositivi high-tech.

Risultato

Nel mercato delle batterie per veicoli elettrici, Tesla è il leader indiscusso. Ciò è in gran parte dovuto all'uso di attrezzature innovative nella produzione di trasporti rispettosi dell'ambiente. Allo stesso tempo, gli ingegneri dell'azienda leader devono affrontare alcuni ostacoli. Ad esempio, la serie Model S con celle agli ioni di litio è criticata per la scarsa protezione contro l'accensione delle celle di potenza.

Comunquei designer migliorano costantemente i loro modelli e trattano le critiche in modo costruttivo. Ad esempio, dopo l'unico incendio AB nella storia dei veicoli elettrici, le auto iniziarono a installare una trave cava in alluminio (per proteggere dagli ostacoli sul manto stradale), uno scudo in alluminio stampato e una piastra in titanio. A tutti coloro che hanno acquistato auto prima di questo miglioramento viene offerto di completarle gratuitamente presso le stazioni di servizio.