Tesla батареясы: құрылғы, сипаттамалар, қолдану

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-02-19 17:10

Tesla аккумуляторы әлемге электрлі көліктердегі серпілісімен танымал. Бұл идея жаңа емес және оны көптеген жылдар бойы жетекші автомобиль компаниялары игерген. Дегенмен, американдық дизайнерлер тұтынушының мүддесін ескере отырып, бұл бағытты оңтайландыра алды. Көбінесе бұл кәдімгі іштен жанатын қозғалтқыштарды толығымен ауыстыруға бағытталған энергиямен жабдықтаудың инновациялық жүйелерінің арқасында мүмкін болды. Осы дискінің мүмкіндіктері мен түрлерін қарастырыңыз.

Қолданба

Ли-ионды аккумуляторлардың түбегейлі жаңа түрлерінің дамуы электромобильдердің өнімділігін арттыру міндеттеріне байланысты. Осыған байланысты Tesla S моделінің негізгі желісі көлікті инновациялық қуат көздерімен қамтамасыз етуге бағытталған. Литий-иондық аккумуляторлардың ерекшелігі іштен жанатын қозғалтқыштан және АВ-дан энергиямен жабдықтауды ауыстыруға рұқсат етілген аралас жұмыс режимін енгізу болды. Сонымен қатар, компания инженерлері толығымен тәуелсіз машиналарды әзірлеуді жалғастырудаәдеттегі отын түрі.

Айта кететін жайт, инженерлер тек автомобиль көлігі үшін қуат элементтерін жасаумен ғана шектелмейді. Tesla аккумуляторларының бірнеше нұсқалары тұрмыстық және коммерциялық пайдалану үшін шығарылды. Егер электромобильге арналған опция жүріс тетігі мен борттық электрониканың жұмысын қолдауға бағытталған болса, онда стационарлық сақтау модификациялары электр энергиясының автономды көздері ретінде орналасады. Бұл элементтердің мүмкіндіктері оларды тұрмыстық техникаға қызмет көрсету үшін пайдалануға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, күн энергиясын жинақтау бойынша зерттеулер жүргізілуде. Жұмыстар әлі әзірленуде.

Құрылғы

Tesla батареяларының бірегей құрылымы мен белсенді компоненттерді орналастыру тәсілі бар. Аналогтан негізгі айырмашылығы - литий-ионды конфигурация. Ұқсас элементтер мобильді құрылғылар мен электр құралдарын жобалауда қолданылады. Tesla инженерлері алдымен оларды автомобильдер үшін аккумулятор ретінде пайдаланды. Бүкіл блок AA батареяларына ұқсайтын 74 бөлікке бөлінген. Батареяның конфигурациясына байланысты ол дизайндағы 6-дан 16 сегментке дейін қамтиды. Оң заряд графит электродынан, теріс момент никель, кобальт және алюминий тотығын қоса бірнеше химиялық компоненттерден келеді.

Tesla батареялары көліктің төменгі жағына бекіту арқылы көлікке біріктірілген. Бұл орналасу электр көлігінің төмен ауырлық орталығын қамтамасыз етеді, жоғарылайдыбақылау мүмкіндігі. Бекіткіш ретінде арнайы кронштейндер қолданылады. Қазіргі уақытта мұндай шешімдер көп емес, сондықтан көрсетілген бөлік жиі дәстүрлі батареямен салыстырылады.

Қауіпсіздік пен орналастыруға қатысты маңызды тармақтар. Бірінші факторға аккумулятор орнатылған жоғары берік корпус кепілдендірілген. Сонымен қатар, әрбір блок металл плиталар түріндегі қоршаумен жабдықталған. Бұл жағдайда бүкіл ішкі бөлік оқшауланбайды, бірақ әрбір элемент бөлек. Сондай-ақ, судың ішке кіруіне жол бермейтін пластикалық төсем бар екенін ескерген жөн.

1. AB.
2. Трансформатор.
3. Жоғары вольтты сымдар.
4. Негізгі зарядтағыш.
5. Қосымша "зарядтау".
6. Қосқыш.
7. Модуль.

Tesla батареясының сипаттамалары

Электромобильге арналған AB ең қуатты нұсқасы 7104 шағын батареядан тұрады. Төменде көрсетілген элементтің параметрлері берілген:

• Ұзындық/қалыңдығы/ені - 2100/150/1500 мм.
• Электр кернеуі индикаторы 3,6 В.
• Бір бөлім өндіретін қуат мөлшері жүз дербес компьютердің әлеуетімен бірдей.
• Tesla батареяларының салмағы 540 кг.
• Қуаты 85 кВт/сағ орташа элементте бір рет зарядтағанда жол жүру уақыты шамамен 400 км.
• 100 км/сағ дейін жылдамдық - 4,4 секунд.

Осы сипаттамалармен ақылға қонымды сұрақ туындайды,бұл құрылымдар қаншалықты берік, өйткені жоғары өнімділік белсенді бөліктердің қарқынды тозуын білдіреді. Айта кету керек, өндіруші өз өнімдеріне сегіз жыл кепілдік береді. Қарастырылып отырған батареялардың қызмет ету мерзімі бірдей болуы мүмкін.

Ал электр машиналарының иелері бұл фактіні растай немесе жоққа шығара алмайды. Сонымен қатар, аккумулятор қуатының параметрі оның қалыпты жоғалуымен сипатталатынын көрсететін зерттеу нәтижелері бар. Орташа алғанда бұл көрсеткіш 80 мың шақырымға шамамен 5% құрайды. Көрсетілген көлік иелерінің аккумулятор бөлігіндегі ақауларға қатысты жаңа модельдер шыққан сайын азайып бара жатқанын көрсететін басқа да фактілер бар.

Tesla батареясының сыйымдылығы (S үлгісі)

Өндірістің дамуын ескере отырып, аккумуляторлардың сыйымдылық сипаттамасын бағалау қажет. Желіні жақсарту кезінде көрсеткіш 60-тан 105 кВт/сағ дейін өзгерді. Ресми ақпарат аккумулятордың максималды сыйымдылығы шамамен 100 кВт / сағ екенін көрсетеді. Иелердің пікірлері бойынша, нақты параметр біршама төмен болады. Мысалы, 85 кВт Tesla батареясы шын мәнінде 77 кВт-тан аспайды.

Тарих сонымен қатар көлемнің асып кеткенін растайтын кері мысалдарды береді. 100 киловатт батареяға шамамен 102 кВт сыйымдылық берілген жағдайлар бар. Белсенді тағамдық компоненттерді анықтауда мезгіл-мезгіл қарама-қайшылықтар кездеседі. Негізіненблоктық ұяшықтар санын бағалауда сәйкессіздіктер байқалады. Бұл аккумулятордың үнемі жаңартылып, жетілдіріліп, инновациялық элементтермен жабдықталғандығына байланысты.

Өндіруші жыл сайын жаңартылған модификациялар электронды бөлшектерде, салқындату жүйесінде, архитектурада түрлендірулерден өтеді деп мәлімдейді. Дизайнерлердің түпкі міндеті - өнімнің мүмкін болатын ең жоғары сапа сипаттамаларына қол жеткізу.

Power Wall нұсқасы

Бұған дейін айтылғандай, Tesla автокөлік аккумуляторларын шығарумен бірге компания энергия сақтау құрылғыларының тұрмыстық нұсқаларын шығарады. Өнімді және соңғы модификациялардың бірі Power Wall-тың литий-иондық нұсқасы болды. Ол тұрақты көз ретінде энергия өндіруге арналған немесе автономды генераторға ұқсас күту құрылымы ретінде жұмыс істейді. Модель сыйымдылығы бойынша ерекшеленетін және белгілі бір энергетикалық тапсырмаларды орындауға қызмет ететін бірнеше нұсқада ұсынылған. Ең танымал нұсқалар - 7 және 10 кВт/сағ бірлік.

Пайдалану параметрлеріне келетін болсақ, Power Wall жұмыс кернеуі 350-450 Вт, ток күші 9 А болатын 3,3 кВт қуаты бар екенін атап өтуге болады. Құрылымның салмағы 100 килограмм, сондықтан, оның ұтқырлығы сөзсіз. Дегенмен, опция ретінде, мысалы, жазғы коттедждер үшін блок өте қолайлы. Құрылғы еш қиындықсыз тасымалданады, өйткені дизайнерлер дене бөлігін механикалық қорғауға көп көңіл бөледі. Белгілі бір кемшіліктер батареяның ұзақ зарядталуын қамтиды.(12-18 сағат), диск модификациясына байланысты.

Қуат жинағы үлгісі

Бұл жүйе алдыңғы нұсқаға негізделген, бірақ коммерциялық мақсатқа бағытталған. Бұл мұндай Tesla аккумуляторы кәсіпорындарға қызмет көрсету үшін пайдаланылады дегенді білдіреді. Бұл мақсатты сайтта жоғары жүйе өнімділігін қамтамасыз ететін масштабталатын энергия сақтау құрылғысы. Айта кету керек, аккумулятордың сыйымдылығы 100 кВт, ал көрсетілген қуат максималды көрсеткішке қатысты емес. Инженерлер 500 кВт-тан 10 МВт-қа дейінгі мәнді алу мүмкіндігімен бірнеше блоктарды біріктіруге арналған икемді дизайнды ұсынды.

Бір модификациялар да жұмыс сапасы жағынан жаңартылуда. Қуат параметрі 200 кВт болатын және тиімділігі 99% жақындаған коммерциялық аккумуляторлардың екінші буынының пайда болуы туралы ресми ақпарат қазірдің өзінде алынды. Көрсетілген энергия сақтау құрылғысы технологиялық көрсеткіштері бойынша ерекшеленеді. Дыбыс деңгейін кеңейту үшін әзірлеушілер қайтымды инверторды пайдаланды.

Бұл жаңалық жүйенің қуаты мен өнімділігін бір уақытта арттыруға мүмкіндік берді. Компания Solar Roof сияқты қосымша күн компоненттерін жобалауда Power Pack ұяшықтарын әзірлеуді және енгізуді жоспарлап отыр. Бұл тәсіл батареяның қуат әлеуетін арнайы желілер арқылы емес, үздіксіз режимде еркін күн ағыны арқылы жаңартуға мүмкіндік береді.

Өндірістік қуаттылық

Өндірушінің айтуынша, инновациялық аккумуляторлар Tesla-ның жеке Gigafactory-да шығарылады. Құрастыру процедурасы Panasonic өкілдерінің қатысуымен ұйымдастырылды (блок сегменттері үшін компоненттерді жеткізу). Көрсетілген кәсіпорын электромобильдер моделінің үшінші буынына бағытталған энергетикалық жүйелердің соңғы үлгілерін шығарады.

Ең көп өндірістік циклде өндірілген өнімнің жалпы саны 35 ГВт/сағ дейін болады деп болжануда. Көрсетілген көлем әлемде шығарылатын батареялардың барлық параметрлерінің жартысы екенін атап өткен жөн. Ағымдағы жөндеу жұмыстарын 6,5 мың адамнан тұратын бригада жүргізеді. Болашақта қосымша 20 000 жұмыс орнын ашу жоспарлануда.

Мүмкіндіктер арасында батареяны бұзудан қорғаудың жоғары дәрежесі бар. Бұл нарықты контрафактілік вариациялармен толтырудың ықтимал тәуекелдерін болдырмайды. Сонымен қатар, өндіріс процедурасының өзі процеске жоғары дәлдіктегі роботты технологияның қатысуын қамтиды. Қазіргі уақытта технологиялық өндірістің барлық нюанстарын тек Tesla деңгейіндегі корпорациялар ғана көрсете алатыны сөзсіз. Көптеген мүдделі ұйымдарға плагиат қажет емес, өйткені олар өздерінің әзірлемелерін қарқынды дамытады.

Баға саясаты

Tesla аккумуляторының құны да арзан өндіріс технологияларына және жаңартылған нұсқалардың шығуына байланысты үнемі өзгеріп отырады.жоғары өнімділік параметрлері бар құрамдас бөліктер. Екі-үш жыл бұрын қарастырылып жатқан жинақтаушы құрылғы түрі 45 мың доллар (шамамен 3 миллион рубль) шегінде сатылған. Енді блоктардың бағасы шамамен бес мың долларды құрайды (330 000 рубль).

Power Wall конфигурациясының үй аналогтары үшін шамамен бірдей баға. Ең қымбат нұсқаларға коммерциялық батарея кіреді. Мысалы, көрсетілген құрылғының бірінші буынын 20-25 000 долларға сатып алуға болады (шамамен 1 327 000 - 1 650 000 рубль).

Бәсекелес өзгертулер

Tesla литий-ионды аккумуляторларды өндіруде монополист емес. Басқа брендтердің нарықта соншалықты танымал болмағанына қарамастан, олардың параметрлері айтарлықтай бәсекеге қабілетті. Танымал өкілдер арасында:

• Кореялық LG корпорациясы Tesla PowerWall аналогтары болып табылатын Chem Resu дискілерін шығарады (6,5 кВт/сағ жүйе шамамен 4 мың доллар немесе 265 000 рубль тұрады).
• Sunverge өнімі 6-дан 23 кВт/сағ қуат диапазонына ие, зарядты бақылау және күн батареяларына қосылу мүмкіндігімен сипатталады (бағасы 10-20 мың доллар немесе 665 000 - 1 327 000 рубль).
• ElectrIQ қуаты 10 кВт/сағ тұрмыстық аккумуляторларды сатады (инвертормен бірге өнімнің құны 13 000 доллар немесе 865 000 рубль болады).
• Автомобиль саласындағы бәсекелестер арасында Nissan, Mercedes сияқты фирмалар ерекшеленеді.

Алғашқы автогигант XStorage батареяларының сериясын шығарады (жұмыс істейтінкөлемі - 4, 2 кВт/сағ). Бұл модификацияның нюанстары жеңіл автокөліктерді шығарудың халықаралық стандарттарына толығымен сәйкес келетін экологиялық қауіпсіздіктің жоғары деңгейін қамтиды. Мерседес 2,5 кВт/сағ ықшам нұсқаларын шығарады. Бұл ретте оларды 20 кВт/сағ қуаттылығы бар жоғары өнімді жүйелерге біріктіруге болады.

Мүмкіндіктер

Tesla электр көлігінің аккумуляторлары және олардың тұрмыстық аналогтары жаппай тұтынушы үшін өте қолжетімді емес. Power Wall жүйелерімен жағдай арзанырақ құрамдас бөліктерге байланысты біршама өзгереді. Бірақ күн батареяларының блоктарымен біріктіру идеясы жоғары бағаға байланысты әлі сәтті жүзеге асырылмайды. Тегін энергия көзін жинақтау мүмкіндігі тұтынушылар үшін тиімді екені сөзсіз, бірақ мұндай құрылымдарды сатып алу қызығушылық танытқан пайдаланушылардың көпшілігінің қолынан келе бермейді.

Басқа альтернативті дискілермен ұқсас оқиға, олардың жұмыс істеу және пайдалану принципі көптеген артықшылықтар береді, бірақ жоғары технологиялық құрылғылар мен құрылғыларды пайдалануды талап етеді.

Нәтиже

Электрокөліктердің аккумулятор нарығында Tesla сөзсіз көшбасшы болып табылады. Бұл көбінесе экологиялық таза көлік өндірісінде инновациялық құрал-жабдықтарды қолданумен байланысты. Бұл ретте жетекші компанияның инженерлері белгілі бір кедергілерге тап болады. Мысалы, литий-иондық ұяшықтары бар Model S сериясы қуат элементтерінің тұтануына қарсы нашар қорғаныс үшін сынға алынған.

Алайдадизайнерлер үнемі үлгілерін жетілдіреді және сынға сындарлы қарайды. Мысалы, электромобильдер тарихындағы жалғыз АВ өртінен кейін автомобильдер қуыс алюминий арқалығын (жол бетіндегі кедергілерден қорғау үшін), престелген алюминийден жасалған қалқанды және титан пластинасын орната бастады. Бұл жақсартуға дейін көлік сатып алғандардың барлығына оларды техникалық қызмет көрсету станцияларында тегін аяқтау ұсынылады.