Teslan akku: laite, ominaisuudet, sovellus

2024 Kirjoittaja: Erin Ralphs | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-02-19 15:43

Teslan akku on maailmankuulu läpimurtostaan sähköajoneuvoissa. Idea ei ole uusi, ja se on ollut johtavien autoyritysten hallinnassa jo vuosia. Amerikkalaiset suunnittelijat pystyivät kuitenkin optimoimaan tämän suunnan ottaen huomioon kuluttajien edut. Tämä on suurelta osin tullut mahdolliseksi innovatiivisten energiansyöttöjärjestelmien ansiosta, jotka keskittyvät perinteisten polttomoottoreiden täydelliseen korvaamiseen. Harkitse tämän aseman ominaisuuksia ja lajikkeita.

Hakemus

Persoonallisesti uudentyyppisten li-ion-akkujen kehitys johtuu sähköautojen suorituskyvyn parantamistehtävistä. Tässä suhteessa Tesla S -mallin peruslinja on keskittynyt tarjoamaan ajoneuvolle innovatiivisia voimanlähteitä. Litiumioniakkujen ominaisuus oli yhdistetyn toimintatavan käyttöönotto, jossa polttomoottorin ja AB:n energiansyötön vuorottelu on sallittua. Samalla yhtiön insinöörit jatkavat koneiden kehittämistä, jotka ovat täysin riippumattomiatavallinen polttoaine.

On syytä huomata, että insinöörit eivät rajoitu pelkästään tieliikenteen tehoelementtien luomiseen. Tesla-akuista on jo julkaistu useita versioita koti- ja kaupalliseen käyttöön. Jos sähköauton vaihtoehto on suunnattu kulkukoneiston ja ajoneuvoelektroniikan toiminnan ylläpitämiseen, niin kiinteät varastomuutokset sijoitetaan autonomisiksi sähkönlähteiksi. Näiden elementtien ominaisuudet mahdollistavat niiden käytön kodinkoneiden huollossa. Lisäksi aurinkoenergian kertymistä tutkitaan parhaillaan. Teokset ovat vielä kehitteillä.

Laite

Teslan akuilla on ainutlaatuinen rakenne ja tapa sijoittaa aktiiviset komponentit. Suurin ero analogiseen on litiumionikokoonpano. Samanlaisia elementtejä käytetään mobiililaitteiden ja sähkötyökalujen suunnittelussa. Teslan insinöörit käyttivät niitä ensin autojen akkuina. Koko lohko on jaettu 74 lokeroon, jotka näyttävät AA-paristoilta. Akun kokoonpanosta riippuen se sisältää 6 - 16 segmenttiä suunnittelussa. Positiivinen varaus tulee grafiittielektrodista, negatiivinen momentti tulee useista kemiallisista komponenteista, mukaan lukien nikkeli, koboltti ja alumiinioksidi.

Teslan akut integroidaan autoon kiinnittämällä ne ajoneuvon pohjaan. Tämä järjestely tarjoaa sähköajoneuvon matalan painopisteen, mikä lisääohjattavuus. Kiinnittiminä käytetään erityisiä kiinnikkeitä. Tällä hetkellä tällaisia ratkaisuja ei ole paljon, joten määritettyä osaa verrataan usein perinteiseen akkuun.

Tärkeitä kohtia turvallisuudesta ja sijoittelusta. Ensimmäisen tekijän takaa vahva kotelo, johon akku on asennettu. Lisäksi jokainen lohko on varustettu metallilevyjen muodossa olevalla aidalla. Tässä tapauksessa koko sisäosaa ei ole eristetty, vaan jokainen elementti erikseen. On myös huomattava, että siinä on muovivuori, joka estää veden pääsyn sisälle.

1. AB.
2. Transformer.
3. Korkeajännitejohdotus.
4. Päälaturi.
5. Lisä "lataus".
6. Liitäntä.
7. Moduuli.

Teslan akun tekniset tiedot

Sähköauton AB:n tehokkain muunnelma koostuu 7104 pienestä akusta. Alla ovat määritetyn elementin parametrit:

• Pituus/paksuus/leveys - 2100/150/1500 mm.
• Sähköjännitteen ilmaisin on 3,6 V.
• Yhden osan tuottaman tehon määrä on sama kuin sadan henkilökohtaisen tietokoneen potentiaali.
• Teslan akut painavat 540 kg.
• Matka-aika yhdellä latauksella keskimääräisellä elementillä, jonka teho on 85 kWh, on noin 400 km.
• Nopeus jopa 100 km/h - 4,4 sekuntia.

Näiden ominaisuuksien perusteella herää järkevä kysymys,kuinka kestäviä nämä rakenteet ovat, koska korkea suorituskyky tarkoittaa aktiivisten osien voimakasta kulumista. On huomattava, että valmistaja antaa tuotteilleen kahdeksan vuoden takuun. Todennäköisesti kyseisten akkujen käyttöikä on sama.

Vaikka sähkökoneiden omistajat eivät voi vahvistaa tai kiistää tätä tosiasiaa. Lisäksi on tutkimustuloksia, jotka osoittavat, että akun tehoparametrille on ominaista sen kohtalainen häviö. Keskimäärin tämä luku on noin 5% 80 tuhatta kilometriä kohden. On myös muita tosiasioita, jotka osoittavat, että akkutilan ongelmista koskien määritellyn ajoneuvon omistajat kääntyvät yhä vähemmän uusien mallien julkaisun myötä.

Teslan akun kapasiteetti (malli S)

On tarpeen arvioida akkujen kapasitiiviset ominaisuudet ottaen huomioon tuotannon kehitys. Linjan parantamisen aikana indikaattori vaihteli välillä 60 - 105 kW / h. Viralliset tiedot osoittavat, että akun huippukapasiteetti on noin 100 kW / h. Omistajien arvostelujen mukaan todellinen parametri on hieman pienempi. Esimerkiksi 85 kW:n Teslan akku ei itse asiassa tuota enempää kuin 77 kW.

Historia tarjoaa myös käänteisiä esimerkkejä, jotka vahvistavat äänenvoimakkuuden ylityksen. On tapauksia, joissa 100 kilowatin akun kapasiteetti oli noin 102 kW. Ajoittain aktiivisten ravitsemuskomponenttien määrittelystä löytyy ristiriitaisuuksia. Pääosinlohkosolujen lukumäärän arvioissa havaitaan eroja. Tämä johtuu siitä, että akkua päivitetään ja parannetaan jatkuvasti, ja se on varustettu innovatiivisilla elementeillä.

Valmistaja väittää, että joka vuosi päivitetyt muutokset muuttuvat elektroniikkaosissa, jäähdytysjärjestelmässä ja arkkitehtuurissa. Suunnittelijan perimmäinen tehtävä on saavuttaa tuotteen mahdollisimman korkea laatu.

Power Wall -versio

Kuten aiemmin mainittiin, Teslan autojen akkujen julkaisun ohella yritys valmistaa kotitalousversioita energian varastointilaitteista. Yksi tuottavimmista ja uusimmista muunnelmista oli Power Wallin litiumioniversio. Se on suunniteltu tuottamaan energiaa pysyvänä lähteenä tai sitä käytetään autonomisen generaattorin k altaisena vararakenteena. Malli on esitetty useissa muunnelmissa, jotka eroavat kapasiteetiltaan ja palvelevat tiettyjä energiatehtäviä. Suosituimmat versiot ovat 7 ja 10 kWh yksiköt.

Käyttöparametreista voidaan todeta, että Power Wallin teho on 3,3 kW käyttöjännitteellä 350-450 wattia, virta 9 A. Rakenteen paino on 100 kiloa, joten sen liikkuvuus ei tule kysymykseen. Vaihtoehtona esimerkiksi kesämökeille lohko on kuitenkin varsin sopiva. Yksikkö kuljetetaan ongelmitta, koska suunnittelijat kiinnittävät suurta huomiota runko-osan mekaaniseen suojaukseen. Tiettyjä haittoja ovat akun pitkä latausaika.(12-18 tuntia), riippuen aseman muutoksesta.

Akkumalli

Tämä järjestelmä perustuu edelliseen versioon, mutta on kaupallisesti suunnattu. Tämä tarkoittaa, että tällaista Teslan akkua käytetään yritysten huoltoon. Se on skaalautuva energian varastointilaite, joka parantaa järjestelmän suorituskykyä kohdepaikassa. On huomattava, että akun kapasiteetti on 100 kW, kun taas ilmoitettu kapasiteetti ei koske enimmäisilmaisinta. Insinöörit ovat tarjonneet joustavan suunnittelun useiden yksiköiden yhdistämiseen siten, että arvoksi saadaan 500 kW - 10 MW.

Yksittäisiä muutoksia päivitetään myös toiminnan laadun suhteen. Virallisia tietoja on jo saatu toisen sukupolven kaupallisten akkujen ilmestymisestä, joiden tehoparametri oli 200 kW ja hyötysuhde lähestyi 99%. Määritetty energian varastointilaite eroaa teknisistä indikaattoreista. Äänenvoimakkuuden lisäämiseksi kehittäjät käyttivät käännettävää invertteriä.

Tämä innovaatio mahdollisti järjestelmän tehon ja suorituskyvyn lisäämisen samanaikaisesti. Yhtiö aikoo kehittää ja ottaa käyttöön Power Pack -kennoja lisäaurinkokomponenttien, kuten Solar Roofin, suunnittelussa. Tämä lähestymistapa mahdollistaa akun energiapotentiaalin uusimisen, ei erikoislinjojen kautta, vaan vapaan aurinkovirran kautta jatkuvassa tilassa.

Tuotantokapasiteetti

Valmistajan itsensä mukaan innovatiiviset akut valmistetaan Teslan omassa Gigafactoryssa. Kokoonpanoprosessi järjestettiin Panasonicin edustajien osallistuessa (komponenttien toimitus lohkosegmentteihin). Mainittu yritys valmistaa viimeisimmät sähköjärjestelmien mallit, jotka keskittyvät kolmannen sukupolven sähköajoneuvojen malliin.

Oletetaan, että enimmäistuotantosyklillä valmistettujen tuotteiden kokonaismäärä on enintään 35 GW / h. On syytä korostaa, että ilmoitettu tilavuus on puolet kaikista maailmassa valmistettujen akkujen parametreista. Nykyisen huollon suorittaa 6,5 tuhannen ihmisen tiimi. Jatkossa on tarkoitus luoda 20 000 lisätyöpaikkaa.

Ominaisuuksiin kuuluu korkeatasoinen suoja akun hakkerointia vastaan. Tämä eliminoi mahdollisen riskin täyttää markkinat väärennetyillä muunnelmilla. Lisäksi itse tuotantoprosessiin kuuluu erittäin tarkan robottitekniikan osallistuminen prosessiin. Ei ole epäilystäkään siitä, että vain Tesla-tason yritykset pystyvät tällä hetkellä näyttämään kaikki tekniset tuotannon vivahteet. Useimmat kiinnostuneet organisaatiot eivät tarvitse plagiointia, koska ne kehittävät intensiivisesti omaa kehitystään.

Hinnoittelupolitiikka

Teslan akun hinta muuttuu myös jatkuvasti halvempien tuotantoteknologioiden ja päivitetyn julkaisun yhteydessäkomponentit, joilla on korkeat suorituskykyparametrit. Kaksi tai kolme vuotta sitten tarkasteltavana olevan keruulaitteen tyyppi myytiin 45 tuhannella dollarilla (noin 3 miljoonaa ruplaa). Nyt lohkojen hinta on noin viisi tuhatta dollaria (330 000 ruplaa).

Suunnilleen sama hinta Power Wall -kokoonpanon kotianalogeista. Kalleimmat versiot sisältävät kaupallisen akun. Esimerkiksi määritellyn laitteen ensimmäinen sukupolvi voidaan ostaa hintaan 20-25 000 dollaria (noin 1 327 000 - 1 650 000 ruplaa).

Kilpailevat muutokset

Tesla ei ole monopoli li-ion-akkujen tuotannossa. Huolimatta siitä, että muut merkit eivät ole niin tunnettuja markkinoilla, niiden parametrit ovat melko kilpailukykyisiä. Suosittujen edustajien joukossa:

• Korealainen yritys LG valmistaa Chem Resu -asemia, jotka ovat Tesla PowerWallin analogeja (6,5 kWh:n järjestelmä maksaa noin 4 tuhatta dollaria tai 265 000 ruplaa).
• Sunvergen tuotteen tehoalue on 6-23 kW / h, sille on ominaista kyky seurata latausta ja liittää aurinkopaneeleihin (hinta on 10-20 tuhatta dollaria tai 665 000 - 1 327 000 ruplaa).
• ElectrIQ myy kotitalouksien akkuja, joiden kapasiteetti on 10 kW/h (yhdessä invertterin kanssa tuote maksaa 13 000 dollaria tai 865 000 ruplaa).
• Autoalan kilpailijoiden joukossa yritykset, kuten Nissan ja Mercedes, erottuvat joukosta.

Ensimmäinen autojätti valmistaa sarjan XStorage-akkuja (toimiviatilavuus - 4, 2 kW / h). Tämän muutoksen vivahteisiin kuuluu korkea ympäristöturvallisuuden taso, joka on täysin henkilöautojen valmistuksen kansainvälisten standardien mukainen. Mercedes valmistaa kompakteja versioita 2,5 kW / h. Samalla ne voidaan yhdistää tehostetuiksi järjestelmiksi, joiden teho on 20 kW/h.

Ominaisuudet

Teslan sähköautojen akut ja niiden kotitalousakut eivät ole kovin edullisia massakuluttajalle. Power Wall -järjestelmissä tilanne on hieman muuttumassa halvempien komponenttien vuoksi. Mutta ajatusta yhdistämisestä aurinkopaneelilohkoilla ei voida vielä toteuttaa menestyksekkäästi korkeiden kustannusten vuoksi. Mahdollisuus hankkia ilmainen energialähde on epäilemättä eduksi kuluttajille, mutta tällaisten rakenteiden ostaminen on useimpien kiinnostuneiden käyttäjien ulottumattomissa.

Samanlainen tarina muiden vaihtoehtoisten taajuusmuuttajien kanssa, joiden toimintaperiaate ja käyttö antaa paljon etuja, mutta vaatii korkean teknologian laitteiden ja laitteiden käyttöä.

Tulos

Sähköajoneuvojen akkumarkkinoilla Tesla on kiistaton johtaja. Tämä johtuu suurelta osin innovatiivisten laitteiden käytöstä ympäristöystävällisen liikenteen tuotannossa. Samaan aikaan johtavan yrityksen insinöörit kohtaavat tiettyjä esteitä. Esimerkiksi Model S -sarjaa litiumionikennoilla arvostellaan huonosta suojasta tehokennojen syttymistä vastaan.

Kuitenkinsuunnittelijat parantavat jatkuvasti mallejaan ja suhtautuvat kritiikkiin rakentavasti. Esimerkiksi sähköajoneuvojen historian ainoan AB-palon jälkeen autoihin alettiin asentaa ontto alumiinipalkki (suojatakseen tienpinnalla olevilta esteiltä), puristetusta alumiinista valmistettu kilpi ja titaanilevy. Kaikille, jotka ovat ostaneet autoja ennen tätä parannusta, tarjotaan niiden suorittamista ilmaiseksi huoltoasemilla.