باتری تسلا: دستگاه، ویژگی ها، برنامه

2024 نویسنده: Erin Ralphs | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-02-19 15:13

باتری تسلا به دلیل پیشرفت در خودروهای الکتریکی شهرت جهانی دارد. این ایده جدید نیست و سال هاست که توسط شرکت های پیشرو خودروسازی تسلط یافته است. با این حال، طراحان آمریکایی توانستند این جهت را با در نظر گرفتن منافع مصرف کننده بهینه کنند. این امر تا حد زیادی به دلیل سیستم های تامین انرژی نوآورانه که بر جایگزینی کامل موتورهای احتراق داخلی معمولی متمرکز شده اند امکان پذیر شده است. ویژگی ها و انواع این درایو را در نظر بگیرید.

برنامه

توسعه انواع اساساً جدید باتری های لیتیوم یون به دلیل وظایف بهبود عملکرد خودروهای الکتریکی است. در این راستا، خط اصلی مدل تسلا S بر تامین منابع انرژی نوآورانه برای خودرو متمرکز شده است. یکی از ویژگی های باتری های لیتیوم یون معرفی حالت ترکیبی کار بود که در آن جایگزینی منبع انرژی از موتور احتراق داخلی و AB مجاز است. در عین حال، مهندسان این شرکت به توسعه ماشین‌هایی ادامه می‌دهند که کاملاً مستقل از آن هستندنوع معمول سوخت.

شایان ذکر است که مهندسان فقط به ایجاد عناصر قدرت برای حمل و نقل جاده ای محدود نمی شوند. چندین نسخه از باتری های تسلا در حال حاضر برای استفاده خانگی و تجاری منتشر شده است. اگر گزینه یک خودروی الکتریکی با هدف حفظ عملکرد چرخ دنده و وسایل الکترونیکی داخلی باشد، تغییرات ذخیره سازی ثابت به عنوان منابع برق مستقل در نظر گرفته می شوند. قابلیت های این المان ها امکان استفاده از آنها را برای سرویس لوازم خانگی فراهم می کند. علاوه بر این، تحقیقات در مورد انباشت انرژی خورشیدی در حال انجام است. آثار هنوز در دست توسعه هستند.

دستگاه

باتری های تسلا ساختار و روشی منحصر به فرد برای قرار دادن اجزای فعال دارند. تفاوت اصلی با آنالوگ، پیکربندی لیتیوم-یون است. عناصر مشابه در طراحی دستگاه های موبایل و ابزار الکتریکی استفاده می شود. مهندسان تسلا برای اولین بار از آنها به عنوان باتری خودروها استفاده کردند. کل بلوک به 74 محفظه تقسیم شده است که شبیه باتری های AA هستند. بسته به پیکربندی باتری، از 6 تا 16 بخش در طراحی شامل می شود. بار مثبت از الکترود گرافیت می آید، ممان منفی از چندین جزء شیمیایی از جمله نیکل، کبالت و آلومینا می آید.

باتری های تسلا با ثابت کردن آنها در پایین خودرو در خودرو یکپارچه می شوند. این آرایش مرکز ثقل کم خودروی الکتریکی را فراهم می کند و افزایش می یابدقابلیت کنترل از براکت های مخصوص به عنوان بست استفاده می شود. در حال حاضر، چنین راه حل های زیادی وجود ندارد، بنابراین، قسمت مشخص شده اغلب با یک باتری سنتی مقایسه می شود.

نکات مهم در مورد امنیت و مکان. اولین عامل توسط محفظه با استحکام بالا که باتری در آن نصب شده است تضمین می شود. علاوه بر این، هر بلوک به یک حصار به شکل صفحات فلزی مجهز شده است. در این مورد، نه کل قسمت داخلی، بلکه هر عنصر به طور جداگانه جدا می شود. همچنین لازم به ذکر است که یک پوشش پلاستیکی وجود دارد که از ورود آب به داخل جلوگیری می کند.

1. AB.
2. Transformer.
3. سیم کشی با ولتاژ بالا.
4. شارژر اصلی.
5. "شارژ" اضافی.
6. کانکتور.
7. ماژول.

مشخصات باتری تسلا

قوی ترین نوع AB برای یک خودروی الکتریکی از ۷۱۰۴ باتری کوچک تشکیل شده است. در زیر پارامترهای عنصر مشخص شده آمده است:

• طول/ضخامت/عرض - 2100/150/1500 میلی‌متر.
• نشانگر ولتاژ الکتریکی 3.6 ولت است.
• میزان توان تولید شده توسط یک بخش با پتانسیل صد رایانه شخصی یکسان است.
• باتری های تسلا 540 کیلوگرم وزن دارند.
• زمان سفر با یک بار شارژ در یک عنصر متوسط با توان 85 کیلووات ساعت حدود 400 کیلومتر است.
• سرعت تا 100 کیلومتر بر ساعت - 4.4 ثانیه.

با این ویژگی ها، یک سوال منطقی مطرح می شود،این سازه ها چقدر بادوام هستند، زیرا عملکرد بالا مستلزم سایش شدید قطعات فعال است. لازم به ذکر است که شرکت سازنده برای محصولات خود هشت سال گارانتی می دهد. به احتمال زیاد، طول عمر باتری های مورد نظر یکسان خواهد بود.

در حالی که صاحبان ماشین های الکتریکی نمی توانند این واقعیت را تایید یا رد کنند. علاوه بر این، نتایج تحقیقاتی وجود دارد که نشان می دهد پارامتر قدرت باتری با از دست دادن متوسط آن مشخص می شود. این رقم به طور متوسط حدود 5 درصد در هر 80 هزار کیلومتر است. حقایق دیگری نیز وجود دارد که نشان می دهد صاحبان خودروی مشخص شده در رابطه با مشکلات محفظه باتری با عرضه مدل های جدید کمتر و کمتر می شوند.

ظرفیت باتری تسلا (مدل S)

ارزیابی ویژگی خازنی باتری ها با در نظر گرفتن توسعه تولید ضروری است. در طول بهبود خط، شاخص از 60 تا 105 کیلووات در ساعت متغیر بود. اطلاعات رسمی نشان می دهد که حداکثر ظرفیت باتری حدود 100 کیلو وات در ساعت است. با توجه به بررسی های صاحبان، پارامتر واقعی تا حدودی پایین تر خواهد بود. برای مثال، یک باتری 85 کیلوواتی تسلا در واقع بیش از 77 کیلووات تولید نمی کند.

History نیز نمونه هایی معکوس ارائه می دهد که بیش از حد حجم را تأیید می کند. مواردی وجود دارد که یک باتری 100 کیلوواتی با ظرفیت حدود 102 کیلووات وقف شده است. گهگاه تناقضاتی در تعریف اجزای تغذیه ای فعال دیده می شود. به طور عمدهاختلاف در تخمین تعداد سلول های بلوک مشاهده می شود. این به دلیل این واقعیت است که باتری به طور مداوم در حال ارتقا و بهبود است و به عناصر خلاقانه مجهز شده است.

سازنده ادعا می کند که هر ساله تغییرات به روز شده در قطعات الکترونیکی، سیستم خنک کننده، معماری دستخوش تغییراتی می شود. وظیفه نهایی طراحان دستیابی به بالاترین کیفیت ممکن محصول است.

نسخه پاور وال

همانطور که قبلا ذکر شد، همراه با عرضه باتری های خودروی تسلا، این شرکت نسخه های خانگی دستگاه های ذخیره انرژی را تولید می کند. یکی از مولدترین و آخرین تغییرات، نسخه لیتیوم یون Power Wall بود. این برای تولید انرژی به عنوان یک منبع دائمی طراحی شده است یا به عنوان یک ساختار آماده به کار شبیه به یک ژنراتور مستقل عمل می کند. این مدل در چندین تغییر ارائه شده است که در ظرفیت متفاوت است و برای انجام وظایف انرژی خاص خدمت می کند. محبوب ترین نسخه ها واحدهای 7 و 10 کیلووات ساعتی هستند.

در مورد پارامترهای عملیاتی می توان به این نکته اشاره کرد که پاور وال دارای توان 3.3 کیلو وات با ولتاژ کاری 350-450 وات، جریان 9 آمپر می باشد. وزن سازه 100 کیلوگرم است، بنابراین، تحرک آن خارج از بحث می رود. با این حال، به عنوان یک گزینه، به عنوان مثال، برای کلبه های تابستانی، بلوک کاملا مناسب است. این واحد بدون مشکل حمل می شود، زیرا طراحان توجه زیادی به حفاظت مکانیکی قسمت بدن دارند. برخی از معایب شامل مدت زمان طولانی شارژ باتری است.(12-18 ساعت)، بسته به تغییر درایو.

مدل پک پاور

این سیستم بر اساس نسخه قبلی است اما جنبه تجاری دارد. این بدان معنی است که چنین باتری تسلا برای خدمات رسانی به شرکت ها استفاده می شود. این یک دستگاه ذخیره انرژی مقیاس پذیر است که عملکرد سیستم را در سایت هدف افزایش می دهد. لازم به ذکر است که ظرفیت باتری 100 کیلو وات است، در حالی که ظرفیت ذکر شده برای نشانگر حداکثر اعمال نمی شود. مهندسان طرحی انعطاف پذیر برای تجمیع چندین واحد با امکان بدست آوردن مقداری از 500 کیلووات تا 10 مگاوات ارائه کرده اند.

تغییرات واحد نیز از نظر کیفیت عملکرد در حال ارتقا هستند. اطلاعات رسمی قبلاً در مورد ظاهر نسل دوم باتری های تجاری دریافت شده است که در آن پارامتر قدرت 200 کیلو وات بود و راندمان به 99٪ نزدیک شد. دستگاه ذخیره انرژی مشخص شده در شاخص های تکنولوژیکی متفاوت است. برای افزایش صدا، توسعه دهندگان از یک اینورتر برگشت پذیر استفاده کردند.

این نوآوری امکان افزایش همزمان قدرت و عملکرد سیستم را فراهم کرد. این شرکت قصد دارد سلول های Power Pack را در طراحی اجزای خورشیدی اضافی مانند سقف خورشیدی توسعه و پیاده سازی کند. این رویکرد به شما امکان می دهد پتانسیل انرژی باتری را نه از طریق خطوط ویژه، بلکه از طریق جریان آزاد خورشیدی در حالت پیوسته تجدید کنید.

ظرفیت تولید

طبق گفته خود سازنده، باتری های نوآورانه در کارخانه گیگافکتوری خود تسلا تولید می شوند. روند مونتاژ با مشارکت نمایندگان پاناسونیک (تحویل قطعات برای بخش های بلوک) سازماندهی شد. شرکت مشخص شده جدیدترین طرح های سیستم های قدرت را با تمرکز بر نسل سوم خودروهای الکتریکی مدل تولید می کند.

فرض بر این است که تعداد کل محصولات تولید شده در حداکثر چرخه تولید تا 35 گیگاوات در ساعت باشد. شایان ذکر است که حجم مشخص شده نیمی از تمام پارامترهای باتری های تولید شده در جهان است. تعمیر و نگهداری فعلی توسط یک تیم 6.5 هزار نفری انجام می شود. در آینده قرار است برای 20000 شغل دیگر ایجاد شود.

از جمله ویژگی ها، درجه بالایی از محافظت در برابر هک باتری است. این امر خطرات احتمالی پر شدن بازار با انواع تقلبی را از بین می برد. علاوه بر این، فرآیند تولید خود شامل مشارکت فناوری رباتیک با دقت بالا در این فرآیند است. شکی وجود ندارد که در حال حاضر تنها شرکت های سطح تسلا می توانند تمام تفاوت های ظریف تولید فناوری را به نمایش بگذارند. بیشتر سازمان‌های علاقه‌مند نیازی به سرقت ادبی ندارند، زیرا به شدت در حال توسعه پیشرفت‌های خود هستند.

سیاست قیمت‌گذاری

هزینه باتری تسلا نیز به دلیل فناوری‌های تولید ارزان‌تر و در ارتباط با انتشار به‌روزرسانی‌ها، دائماً در حال تغییر است.قطعات با پارامترهای عملکرد بالا دو یا سه سال پیش، نوع دستگاه انباشته مورد بررسی در 45 هزار دلار (حدود 3 میلیون روبل) فروخته شد. اکنون قیمت بلوک ها حدود پنج هزار دلار (330000 روبل) است.

تقریباً همان هزینه برای آنالوگ های خانگی پیکربندی Power Wall. گران ترین نسخه ها شامل باتری تجاری است. به عنوان مثال، نسل اول دستگاه مشخص شده را می توان با قیمت 20-25000 دلار (تقریباً 1،327،000 - 1،650،000 روبل) خریداری کرد.

تغییرات رقابتی

تسلا در تولید باتری های لیتیوم یونی انحصاری نیست. با وجود اینکه سایر برندها در بازار چندان شناخته شده نیستند، پارامترهای آنها کاملاً رقابتی است. در میان نمایندگان محبوب:

• شرکت کره ای LG درایوهای Chem Resu را تولید می کند که مشابه تسلا پاوروال هستند (یک سیستم 6.5 کیلووات ساعتی حدود 4 هزار دلار یا 265000 روبل هزینه دارد).
• محصول Sunverge دارای محدوده قدرت 6 تا 23 کیلو وات در ساعت است، با قابلیت نظارت بر شارژ و اتصال به پنل های خورشیدی مشخص می شود (قیمت 10-20 هزار دلار یا 665000 - 1327000 روبل).
• ElectrIQ باتری های ذخیره سازی خانگی را با ظرفیت 10 کیلو وات در ساعت می فروشد (همراه با اینورتر، قیمت محصول 13000 دلار یا 865000 روبل خواهد بود).
• در میان رقبای خودروسازی، شرکت هایی مانند نیسان، مرسدس بنز برجسته هستند.

اولین غول خودروسازی مجموعه ای از باتری های XStorage را تولید کرد (کارحجم - 4، 2 کیلو وات در ساعت). تفاوت های ظریف این اصلاح شامل سطح بالایی از ایمنی محیطی است که به طور کامل با استانداردهای بین المللی برای تولید خودروهای سواری مطابقت دارد. مرسدس نسخه های فشرده 2.5 کیلووات در ساعت تولید می کند. در همان زمان، آنها را می توان در سیستم های تولیدی افزایش یافته با ظرفیت 20 کیلووات در ساعت ترکیب کرد.

ویژگی ها

باتری های ماشین الکتریکی تسلا و همتایان خانگی آنها برای مصرف کنندگان انبوه چندان مقرون به صرفه نیستند. با سیستم های Power Wall، به دلیل ارزان تر بودن قطعات، وضعیت تا حدودی در حال تغییر است. اما ایده تجمیع با بلوک‌های پنل‌های خورشیدی به دلیل هزینه بالا هنوز با موفقیت قابل اجرا نیست. بدون شک امکان انباشت منبع انرژی رایگان برای مصرف کنندگان مفید است، اما خرید چنین سازه هایی خارج از توان اکثر کاربران علاقه مند است.

داستانی مشابه با درایوهای جایگزین دیگر که اصل عملکرد و استفاده از آنها مزایای زیادی به همراه دارد، اما مستلزم استفاده از دستگاه ها و دستگاه های با تکنولوژی بالا است.

نتیجه

در بازار باتری خودروهای الکتریکی، تسلا رهبر بلامنازع است. این تا حد زیادی به دلیل استفاده از تجهیزات نوآورانه در تولید حمل و نقل سازگار با محیط زیست است. در عین حال، مهندسان شرکت پیشرو با موانع خاصی روبرو هستند. به عنوان مثال، سری مدل S با سلول های لیتیوم یونی به دلیل محافظت ضعیف در برابر اشتعال سلول های قدرت مورد انتقاد قرار می گیرد.

با این حالطراحان مدام مدل های خود را بهبود می بخشند و با انتقادات سازنده برخورد می کنند. به عنوان مثال، پس از تنها آتش سوزی AB در تاریخ خودروهای الکتریکی، اتومبیل ها شروع به نصب یک تیر آلومینیومی توخالی (برای محافظت در برابر موانع در سطح جاده)، یک سپر ساخته شده از آلومینیوم فشرده و یک صفحه تیتانیوم کردند. به همه افرادی که قبل از این بهبود خودرو خریداری کرده اند، پیشنهاد می شود آنها را به صورت رایگان در ایستگاه های خدمات تکمیل کنند.