Tesla batareyasi: qurilma, xususiyatlar, dastur

2024 Muallif: Erin Ralphs | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-02-19 19:58

Tesla akkumulyatori elektr transport vositalaridagi yutuqlari bilan dunyoga mashhur. G'oya yangi emas va ko'p yillar davomida etakchi avtomobil kompaniyalari tomonidan o'zlashtirildi. Biroq, amerikalik dizaynerlar iste'molchining manfaatlarini hisobga olgan holda ushbu yo'nalishni optimallashtirishga muvaffaq bo'lishdi. Bu ko'p jihatdan an'anaviy ichki yonuv dvigatellarini to'liq almashtirishga qaratilgan innovatsion energiya ta'minoti tizimlari tufayli mumkin bo'ldi. Ushbu diskning xususiyatlari va turlarini ko'rib chiqing.

Ilova

Li-ionli akkumulyatorlarning tubdan yangi turlarini ishlab chiqish elektromobillarning ishlashini yaxshilash vazifalari bilan bogʻliq. Shu munosabat bilan, Tesla S modelining asosiy liniyasi avtomobilni innovatsion quvvat manbalari bilan ta'minlashga qaratilgan. Lityum-ionli batareyalarning o'ziga xos xususiyati ichki yonish dvigateli va AB dan energiya ta'minotini almashtirishga ruxsat berilgan kombinatsiyalangan ish rejimini joriy etish edi. Shu bilan birga, kompaniya muhandislari butunlay mustaqil bo'lgan mashinalarni ishlab chiqishda davom etmoqdalarodatdagi yoqilg'i turi.

Ta'kidlash joizki, muhandislar faqat avtomobil transporti uchun quvvat elementlarini yaratish bilan cheklanib qolmaydi. Tesla akkumulyatorlarining bir nechta versiyalari allaqachon maishiy va tijorat maqsadlarida foydalanish uchun chiqarilgan. Agar elektromobil uchun variant yugurish moslamalari va bortli elektronikaning ishlashini ta'minlashga qaratilgan bo'lsa, u holda statsionar saqlash modifikatsiyalari avtonom elektr manbalari sifatida joylashtirilgan. Ushbu elementlarning imkoniyatlari ularni maishiy texnikaga xizmat ko'rsatish uchun ishlatish imkonini beradi. Bundan tashqari, quyosh energiyasini to'plash bo'yicha tadqiqotlar olib borilmoqda. Ishlar hali ishlab chiqilmoqda.

Qurilma

Tesla batareyalari o'ziga xos tuzilishga va faol komponentlarni joylashtirish usuliga ega. Analogdan asosiy farq - lityum-ion konfiguratsiyasi. Shu kabi elementlar mobil qurilmalar va elektr asboblarni loyihalashda qo'llaniladi. Tesla muhandislari dastlab ularni avtomobillar uchun akkumulyator sifatida ishlatishgan. Butun blok AA batareyalariga o'xshash 74 ta bo'limga bo'lingan. Batareyaning konfiguratsiyasiga qarab, u dizayndagi 6 dan 16 tagacha segmentlarni o'z ichiga oladi. Ijobiy zaryad grafit elektrodidan, salbiy moment esa bir qancha kimyoviy komponentlardan, jumladan, nikel, kob alt va aluminadan kelib chiqadi.

Tesla akkumulyatorlari avtomobilning pastki qismiga oʻrnatilishi orqali avtomobilga oʻrnatilgan. Ushbu tartibga solish elektr transport vositasining past og'irlik markazini ta'minlaydi, ortib boradinazorat qilish qobiliyati. Mahkamlagich sifatida maxsus qavslar ishlatiladi. Hozirda bunday echimlar ko'p emas, shuning uchun ko'rsatilgan qism ko'pincha an'anaviy batareya bilan taqqoslanadi.

Xavfsizlik va joylashtirishga oid muhim fikrlar. Birinchi omil batareya o'rnatilgan yuqori quvvatli korpus bilan kafolatlanadi. Bundan tashqari, har bir blok metall plitalar shaklida panjara bilan jihozlangan. Bunday holda, butun ichki qism izolyatsiya qilinmaydi, lekin har bir element alohida-alohida. Shuni ham ta'kidlash kerakki, suvning ichkariga kirishiga to'sqinlik qiluvchi plastik astar mavjud.

1. AB.
2. Transformator.
3. Yuqori kuchlanishli simlar.
4. Asosiy zaryadlovchi.
5. Qo'shimcha "zaryadlash".
6. Ulagich.
7. Moduli.

Tesla batareyasi xususiyatlari

Elektr avtomobil uchun AB ning eng kuchli varianti 7104 ta kichik batareyadan iborat. Quyida belgilangan elementning parametrlari keltirilgan:

• Uzunlik/qalinlik/kenglik - 2100/150/1500 mm.
• Elektr kuchlanish indikatori 3,6 V.
• Bir qism tomonidan ishlab chiqarilgan quvvat miqdori yuzta shaxsiy kompyuterning salohiyatiga teng.
• Tesla batareyalarining vazni 540 kg.
• Oʻrtacha quvvati 85 kVt/soat boʻlgan elementni bir marta quvvatlaganda sayohat vaqti taxminan 400 km.ni tashkil qiladi.
• Tezlik 100 km/soatgacha - 4,4 soniya.

Ushbu xususiyatlar bilan mantiqiy savol tug'iladi,bu tuzilmalar qanchalik bardoshli, chunki yuqori ishlash faol qismlarning intensiv aşınmasını nazarda tutadi. Shuni ta'kidlash kerakki, ishlab chiqaruvchi o'z mahsulotlariga sakkiz yillik kafolat beradi. Katta ehtimol bilan, ko'rib chiqilayotgan batareyalarning ishlash muddati bir xil bo'ladi.

Elektr mashinalari egalari bu haqiqatni tasdiqlash yoki rad etishlari mumkin emas. Bundan tashqari, akkumulyator quvvati parametri o'rtacha yo'qotish bilan tavsiflanganligini ko'rsatadigan tadqiqot natijalari mavjud. O'rtacha bu ko'rsatkich 80 ming kilometrga taxminan 5% ni tashkil qiladi. Ko‘rsatilgan avtomobil egalarining akkumulyator bo‘linmasidagi muammolar bo‘yicha yangi modellar chiqarilishi bilan kamroq va kamroq aylanayotganini ko‘rsatadigan boshqa faktlar ham bor.

Tesla batareya quvvati (Model S)

Ishlab chiqarishning rivojlanishini hisobga olgan holda batareyalarning sig'imli xususiyatlarini baholash kerak. Chiziqni takomillashtirish jarayonida indikator 60 dan 105 kVt / soatgacha o'zgargan. Rasmiy ma'lumotlarga ko'ra, batareyaning maksimal quvvati soatiga 100 kVt ni tashkil qiladi. Egalarining sharhlariga ko'ra, haqiqiy parametr biroz pastroq bo'ladi. Masalan, 85 kVt Tesla akkumulyatori aslida 77 kVt dan ortiq quvvat ishlab chiqarmaydi.

Tarix ham teskari misollarni taqdim etadi, bu esa ovoz balandligini tasdiqlaydi. 100 kilovattlik akkumulyator taxminan 102 kVt quvvatga ega bo'lgan holatlar mavjud. Vaqti-vaqti bilan faol ozuqaviy komponentlarning ta'rifida qarama-qarshiliklar topiladi. Asosanblok xujayralari sonini baholashda nomuvofiqliklar kuzatiladi. Buning sababi akkumulyatorning doimiy ravishda yangilanishi va takomillashtirilishi, innovatsion elementlar bilan jihozlangani.

Ishlab chiqaruvchining ta'kidlashicha, har yili yangilanadigan modifikatsiyalar elektron qismlar, sovutish tizimi, arxitekturada o'zgarishlarga uchraydi. Dizaynerlarning asosiy vazifasi mahsulotning mumkin bo'lgan eng yuqori sifat ko'rsatkichlariga erishishdir.

Power Wall versiyasi

Avval ta'kidlanganidek, Tesla avtomobil akkumulyatorlarini chiqarish bilan birga kompaniya energiya saqlash qurilmalarining maishiy versiyalarini ishlab chiqaradi. Samarali va so'nggi modifikatsiyalardan biri Power Wallning litiy-ionli versiyasi edi. U doimiy manba sifatida energiya ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan yoki avtonom generatorga o'xshash kutish strukturasi sifatida ishlaydi. Model quvvati jihatidan farq qiluvchi va ma'lum energiya vazifalarini bajarishga xizmat qiladigan bir nechta o'zgarishlarda taqdim etilgan. Eng ommabop versiyalari 7 va 10 kVt soat birliklardir.

Operatsion parametrlarga kelsak, shuni ta'kidlash mumkinki, Power Wall 3,3 kVt quvvatga ega, ish kuchlanishi 350-450 vatt, oqim 9 A. strukturaning og'irligi 100 kilogramm, shuning uchun, uning harakatchanligi haqida gap bo'lishi mumkin emas. Biroq, variant sifatida, masalan, yozgi kottejlar uchun blok juda mos keladi. Jihoz muammosiz tashiladi, chunki dizaynerlar tana qismini mexanik himoya qilishga katta e'tibor berishadi. Ba'zi kamchiliklar batareyaning uzoq vaqt zaryadlanishini o'z ichiga oladi.(12-18 soat), haydovchi modifikatsiyasiga qarab.

Quvvat to'plami modeli

Ushbu tizim avvalgi versiyaga asoslangan, lekin tijoratga qaratilgan. Bu shuni anglatadiki, bunday Tesla akkumulyatori korxonalarga xizmat ko'rsatish uchun ishlatiladi. Bu maqsadli joyda tizimning yuqori ishlashini ta'minlaydigan kengaytiriladigan energiya saqlash qurilmasi. Shuni ta'kidlash kerakki, batareya quvvati 100 kVtni tashkil qiladi, ko'rsatilgan quvvat maksimal ko'rsatkichga taalluqli emas. Muhandislar 500 kVt dan 10 MVt gacha bo'lgan qiymatni olish imkoniyati bilan bir nechta bloklarni birlashtirish uchun moslashuvchan dizaynni taqdim etdilar.

Yagona modifikatsiyalar ham ishlash sifati jihatidan yangilanmoqda. Quvvat parametri 200 kVt bo'lgan va samaradorlik 99% ga yaqinlashgan ikkinchi avlod tijorat akkumulyatorlarining paydo bo'lishi haqida rasmiy ma'lumotlar allaqachon olingan. Belgilangan energiyani saqlash qurilmasi texnologik ko'rsatkichlarda farqlanadi. Ovoz balandligini kengaytirish uchun ishlab chiquvchilar qaytariladigan inverterdan foydalanishgan.

Ushbu yangilik tizimning quvvatini va unumdorligini bir vaqtning oʻzida oshirish imkonini berdi. Kompaniya Solar Roof kabi qo'shimcha quyosh komponentlarini loyihalashda Power Pack xujayralarini ishlab chiqish va joriy etishni rejalashtirmoqda. Bunday yondashuv batareyaning energiya salohiyatini maxsus liniyalar orqali emas, balki uzluksiz rejimda erkin quyosh oqimi orqali yangilash imkonini beradi.

Ishlab chiqarish quvvati

Ishlab chiqaruvchining soʻzlariga koʻra, innovatsion akkumulyatorlar Teslaning Gigafactory’da ishlab chiqariladi. Yig'ish jarayoni Panasonic vakillari ishtirokida tashkil etildi (blok segmentlari uchun komponentlarni yetkazib berish). Ko'rsatilgan korxona uchinchi avlod elektromobillari modeliga yo'n altirilgan energiya tizimlarining so'nggi loyihalarini ishlab chiqaradi.

Maksimum ishlab chiqarish tsiklida ishlab chiqarilgan mahsulotlarning umumiy soni 35 GVt / soatgacha bo'lishi taxmin qilinmoqda. Shuni ta'kidlash kerakki, ko'rsatilgan hajm dunyoda ishlab chiqarilgan batareyalarning barcha parametrlarining yarmini tashkil qiladi. Joriy ta'mirlash ishlari 6,5 ming kishilik jamoa tomonidan amalga oshirilmoqda. Kelgusida qoʻshimcha 20 ming ish oʻrni yaratish rejalashtirilgan.

Xususiyatlar orasida batareyani buzishdan yuqori darajadagi himoya bor. Bu bozorni soxta o'zgarishlar bilan to'ldirishning mumkin bo'lgan xatarlarini yo'q qiladi. Bundan tashqari, ishlab chiqarish jarayonining o'zi jarayonda yuqori aniqlikdagi robot texnologiyasining ishtirokini o'z ichiga oladi. Shubha yo'qki, hozirgi vaqtda faqat Tesla darajasidagi korporatsiyalar barcha texnologik ishlab chiqarish nuanslarini namoyish eta oladi. Aksariyat manfaatdor tashkilotlar plagiatga muhtoj emas, chunki ular o'z ishlanmalarini jadal rivojlantirmoqda.

Narx siyosati

Tesla akkumulyatorining narxi ham arzon ishlab chiqarish texnologiyalari va yangilangan akkumulyatorlarning chiqarilishi munosabati bilan doimiy ravishda oʻzgarib turadi.yuqori ishlash parametrlariga ega komponentlar. Ikki yoki uch yil oldin, ko'rib chiqilayotgan akkumulyatorli qurilma turi 45 ming dollar (taxminan 3 million rubl) ichida sotilgan. Endi bloklarning narxi taxminan besh ming dollar (330 000 rubl).

Power Wall konfiguratsiyasining uy analoglari uchun taxminan bir xil narx. Eng qimmat versiyalar tijorat akkumulyatorini o'z ichiga oladi. Misol uchun, ko'rsatilgan qurilmaning birinchi avlodini 20-25 000 dollarga sotib olish mumkin (taxminan 1 327 000 - 1 650 000 rubl).

Raqobatchi oʻzgartirishlar

Tesla lit-ion batareyalar ishlab chiqarishda monopolist emas. Boshqa brendlar bozorda unchalik ma'lum emasligiga qaramay, ularning parametrlari juda raqobatbardosh. Mashhur vakillar orasida:

• Koreya korporatsiyasi LG Chem Resu drayverlarini ishlab chiqaradi, ular Tesla PowerWall'ning o'xshashi hisoblanadi (6,5 kVt-soat quvvatga ega tizim taxminan 4 ming dollar yoki 265 000 rubl turadi).
• Sunverge mahsuloti 6 dan 23 kVt/soatgacha quvvatga ega, zaryadni kuzatish va quyosh panellariga ulanish qobiliyati bilan ajralib turadi (narxi 10-20 ming dollar yoki 665 000 - 1 327 000 rubl).
• ElectrIQ 10 kVt/soat quvvatga ega maishiy akkumulyator batareyalarini sotadi (inverter bilan birga mahsulot 13 000 dollar yoki 865 000 rubl turadi).
• Avtomobil sohasidagi raqobatchilar orasida Nissan, Mercedes kabi firmalar ajralib turadi.

Birinchi avtogigant bir qator XStorage batareyalarini ishlab chiqaradi (ishchi)hajmi - 4, 2 kVt / soat). Ushbu modifikatsiyaning nuanslari engil avtomobillarni ishlab chiqarish bo'yicha xalqaro standartlarga to'liq mos keladigan yuqori darajadagi ekologik xavfsizlikni o'z ichiga oladi. Mercedes 2,5 kVt/soat quvvatga ega ixcham versiyalarni ishlab chiqaradi. Shu bilan birga, ularni 20 kVt/soat quvvatga ega yuqori mahsuldor tizimlarga birlashtirish mumkin.

Xususiyatlar

Tesla elektr avtomobili akkumulyatorlari va ularning maishiy hamkasblari ommaviy iste'molchi uchun unchalik hamyonbop emas. Power Wall tizimlarida arzonroq komponentlar tufayli vaziyat biroz o'zgaradi. Ammo quyosh panellari bloklari bilan birlashtirish g'oyasi yuqori narx tufayli hali muvaffaqiyatli amalga oshirilmaydi. Shubhasiz, bepul energiya manbasini to'plash imkoniyati iste'molchilar uchun foydalidir, ammo bunday tuzilmalarni sotib olish ko'pchilik manfaatdor foydalanuvchilarning imkoniyatidan tashqarida.

Boshqa muqobil drayverlar bilan oʻxshash voqea, ishlash va foydalanish printsipi juda koʻp afzalliklarni beradi, lekin yuqori texnologiyali qurilmalar va qurilmalardan foydalanishni talab qiladi.

Natija

Elektromobillar akkumulyatorlari bozorida Tesla shubhasiz yetakchi hisoblanadi. Bu ko'p jihatdan ekologik toza transport ishlab chiqarishda innovatsion uskunalardan foydalanish bilan bog'liq. Shu bilan birga, etakchi kompaniya muhandislari muayyan to'siqlarga duch kelishadi. Masalan, litiy-ionli xujayralarga ega Model S seriyasi quvvat xujayralarining yonishidan yomon himoyalangani uchun tanqid qilinadi.

Biroqdizaynerlar doimo o'z modellarini takomillashtirib, tanqidga konstruktiv munosabatda bo'lishadi. Misol uchun, elektromobillar tarixidagi yagona AB yong'indan so'ng, avtomobillar ichi bo'sh alyuminiy nurni (yo'l yuzasidagi to'siqlardan himoya qilish uchun), presslangan alyuminiydan yasalgan qalqon va titan plitasini o'rnatishni boshladilar. Bu yaxshilanishdan oldin mashina sotib olgan har bir kishiga ularni texnik xizmat ko‘rsatish shoxobchalarida bepul bajarish taklif etiladi.