Batería Tesla: dispositivo, características, aplicación

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificación: 2024-02-19 14:31

La batería de Tesla es mundialmente famosa por su avance en los vehículos eléctricos. La idea no es nueva y ha sido dominada durante muchos años por las principales empresas automotrices. Sin embargo, los diseñadores estadounidenses pudieron optimizar esta dirección, teniendo en cuenta los intereses del consumidor. En gran medida, esto ha sido posible gracias a los innovadores sistemas de suministro de energía centrados en la sustitución completa de los motores de combustión interna convencionales. Considere las características y variedades de esta unidad.

Solicitud

El desarrollo de tipos fundamentalmente nuevos de baterías de iones de litio se debe a las tareas de mejorar el rendimiento de los coches eléctricos. En este sentido, la línea básica del modelo Tesla S se centra en dotar al vehículo de fuentes de energía innovadoras. Una característica de las baterías de iones de litio fue la introducción de un modo de operación combinado, en el que se permite la alternancia del suministro de energía de un motor de combustión interna y AB. Al mismo tiempo, los ingenieros de la empresa continúan desarrollando máquinas que son completamente independientes deel tipo habitual de combustible.

Vale la pena señalar que los ingenieros no se limitan únicamente a la creación de elementos de potencia para el transporte por carretera. Ya se han lanzado varias versiones de baterías Tesla para uso doméstico y comercial. Si la opción de un automóvil eléctrico tiene como objetivo mantener el funcionamiento del tren de rodaje y la electrónica de a bordo, las modificaciones de almacenamiento estacionario se posicionan como fuentes autónomas de electricidad. Las capacidades de estos elementos hacen posible su uso para el mantenimiento de electrodomésticos. Además, se están realizando investigaciones sobre la acumulación de energía solar. Las obras aún están en desarrollo.

Dispositivo

Las baterías Tesla tienen una estructura y una forma únicas de colocar los componentes activos. La principal diferencia con el análogo es la configuración de iones de litio. Elementos similares se utilizan en el diseño de dispositivos móviles y herramientas eléctricas. Los ingenieros de Tesla los utilizaron por primera vez como baterías para automóviles. Todo el bloque está dividido en 74 compartimentos, que parecen pilas AA. Dependiendo de la configuración de la batería, incluye de 6 a 16 segmentos en el diseño. La carga positiva proviene del electrodo de grafito, el momento negativo proviene de varios componentes químicos, incluidos el níquel, el cob alto y la alúmina.

Las baterías de Tesla se integran en el automóvil fijándolas en la parte inferior del vehículo. Esta disposición proporciona un centro de gravedad bajo del vehículo eléctrico, aumentandocontrolabilidad Los soportes especiales se utilizan como sujetadores. Actualmente, no hay muchas soluciones de este tipo, por lo tanto, la parte especificada a menudo se compara con una batería tradicional.

Puntos importantes sobre seguridad y ubicación. El primer factor está garantizado por la carcasa de alta resistencia en la que se monta la batería. Además, cada bloque está equipado con una cerca en forma de placas de metal. En este caso no se aísla toda la parte interna, sino cada elemento por separado. También se debe tener en cuenta que hay un revestimiento de plástico que evita que el agua entre al interior.

1. AB.
2. Transformador.
3. Cableado de alta tensión.
4. Cargador principal.
5. "Carga" adicional
6. Conector.
7. Módulo.

Especificaciones de la batería Tesla

La variación más poderosa de AB para un automóvil eléctrico consta de 7104 baterías pequeñas. A continuación se muestran los parámetros del elemento especificado:

• Largo/grosor/ancho - 2100/150/1500 mm.
• El indicador de tensión eléctrica es de 3,6 V.
• La cantidad de energía generada por una sección es idéntica al potencial de cien computadoras personales.
• Las baterías de Tesla pesan 540 kg.
• El tiempo de viaje con una sola carga en un elemento medio con una potencia de 85 kWh es de unos 400 km.
• Velocidad hasta 100 km/h - 4,4 segundos.

Con estas características, surge una pregunta razonable,qué tan duraderas son estas estructuras, porque el alto rendimiento implica un desgaste intensivo de las partes activas. Cabe señalar que el fabricante otorga una garantía de ocho años para sus productos. Lo más probable es que la vida útil de las baterías en cuestión sea la misma.

Mientras que los propietarios de máquinas eléctricas no pueden confirmar o negar este hecho. Además, existen resultados de investigaciones que indican que el parámetro de potencia de la batería se caracteriza por su pérdida moderada. En promedio, esta cifra es de alrededor del 5% cada 80 mil kilómetros. Hay otros hechos que indican que los propietarios del vehículo especificado con respecto a los problemas en el compartimiento de la batería se vuelven cada vez menos a medida que se lanzan nuevos modelos.

Capacidad de la batería Tesla (Modelo S)

Es necesario evaluar la característica capacitiva de las baterías teniendo en cuenta el desarrollo de la producción. Durante la mejora de la línea, el indicador varió de 60 a 105 kW/h. La información oficial indica que la capacidad máxima de la batería es de unos 100 kW/h. Según las revisiones de los propietarios, el parámetro real será algo más bajo. Por ejemplo, una batería Tesla de 85 kW en realidad no produce más de 77 kW.

La historia también proporciona ejemplos inversos, lo que confirma el exceso de volumen. Hay casos en que una batería de 100 kilovatios estaba dotada de una capacidad de aproximadamente 102 kW. De vez en cuando, se encuentran contradicciones en la definición de componentes nutricionales activos. Principalmentese observan discrepancias en las estimaciones del número de celdas de bloque. Esto se debe al hecho de que la batería se actualiza y mejora constantemente, equipada con elementos innovadores.

El fabricante afirma que cada año las modificaciones actualizadas sufren transformaciones en las piezas electrónicas, el sistema de refrigeración y la arquitectura. La última tarea de los diseñadores es lograr las características de calidad más altas posibles del producto.

Versión Power Wall

Como se mencionó anteriormente, junto con el lanzamiento de las baterías de automóviles Tesla, la compañía produce versiones domésticas de dispositivos de almacenamiento de energía. Una de las modificaciones productivas y más recientes fue la versión de iones de litio del Power Wall. Está diseñado para generar energía como fuente permanente o funciona como una estructura de reserva similar a un generador autónomo. El modelo se presenta en varias variaciones, que difieren en capacidad y sirven para realizar ciertas tareas energéticas. Las versiones más populares son las unidades de 7 y 10 kWh.

En cuanto a los parámetros de funcionamiento, se puede señalar que Power Wall tiene una potencia de 3,3 kW con un voltaje de funcionamiento de 350-450 vatios, una corriente de 9 A. El peso de la estructura es de 100 kilogramos, por lo tanto, su movilidad está fuera de discusión. Sin embargo, como opción, por ejemplo, para casas de verano, el bloque es bastante adecuado. La unidad se transporta sin problemas, ya que los diseñadores prestan gran atención a la protección mecánica de la carrocería. Ciertas desventajas incluyen un largo período de carga de la batería.(12-18 horas), dependiendo de la modificación de la unidad.

Modelo de paquete de energía

Este sistema se basa en la versión anterior pero tiene una orientación comercial. Esto significa que una batería de Tesla de este tipo se utiliza para dar servicio a las empresas. Es un dispositivo de almacenamiento de energía escalable que proporciona un mayor rendimiento del sistema en el sitio de destino. Cabe señalar que la capacidad de la batería es de 100 kW, mientras que la capacidad indicada no se aplica al indicador máximo. Los ingenieros han proporcionado un diseño flexible para la agregación de varias unidades con la posibilidad de obtener un valor de 500 kW a 10 MW.

Las modificaciones individuales también se están actualizando en términos de calidad de funcionamiento. Ya se recibió información oficial sobre la aparición de la segunda generación de baterías comerciales, en la que el parámetro de potencia era de 200 kW y la eficiencia se acercaba al 99%. El dispositivo de almacenamiento de energía especificado difiere en indicadores tecnológicos. Para ampliar el volumen, los desarrolladores utilizaron un inversor reversible.

Esta innovación hizo posible aumentar la potencia y el rendimiento del sistema al mismo tiempo. La compañía planea desarrollar e implementar celdas Power Pack en el diseño de componentes solares adicionales como Solar Roof. Este enfoque le permite renovar el potencial energético de la batería no a través de líneas especiales, sino a través del flujo solar libre en modo continuo.

Capacidad de producción

Según el propio fabricante, las baterías innovadoras se fabrican en la propia Gigafactory de Tesla. El procedimiento de montaje se organizó con la participación de representantes de Panasonic (entrega de componentes para segmentos de bloque). La empresa especificada produce los últimos diseños de sistemas de energía enfocados en la tercera generación de vehículos eléctricos Model.

Se supone que el número total de productos producidos en el ciclo máximo de producción será de hasta 35 GW/h. Vale la pena enfatizar que el volumen indicado es la mitad de todos los parámetros de baterías producidas en el mundo. El mantenimiento actual es realizado por un equipo de 6,5 mil personas. En el futuro, está previsto crear 20.000 puestos de trabajo adicionales.

Entre las funciones se encuentra un alto grado de protección contra la piratería de la batería. Esto elimina los posibles riesgos de llenar el mercado con variaciones falsificadas. Además, el propio procedimiento de producción implica la participación de tecnología robótica de alta precisión en el proceso. No hay duda de que solo las corporaciones del nivel de Tesla pueden mostrar todos los matices de producción tecnológica en la actualidad. La mayoría de las organizaciones interesadas no necesitan plagio, ya que están desarrollando intensamente sus propios desarrollos.

Política de precios

El costo de la batería Tesla también cambia constantemente debido a tecnologías de producción más baratas y en relación con el lanzamiento de actualizacionescomponentes con parámetros de alto rendimiento. Hace dos o tres años, el tipo de dispositivo acumulativo en consideración se vendió por 45 mil dólares (alrededor de 3 millones de rublos). Ahora los bloques tienen un precio de unos cinco mil dólares (330.000 rublos).

Aproximadamente el mismo costo para los análogos domésticos de la configuración Power Wall. Las versiones más caras incluyen una batería comercial. Por ejemplo, la primera generación del dispositivo especificado se puede comprar por $ 20-25,000 (aproximadamente 1,327,000 - 1,650,000 rublos).

Modificaciones en competencia

Tesla no es un monopolio en la producción de baterías de iones de litio. A pesar de que otras marcas no son tan conocidas en el mercado, sus parámetros son bastante competitivos. Entre los representantes populares:

• La corporación coreana LG produce unidades Chem Resu, que son análogas al Tesla PowerWall (un sistema de 6,5 kWh cuesta alrededor de 4 mil dólares o 265 000 rublos).
• El producto de Sunverge tiene un rango de potencia de 6 a 23 kW / h, se caracteriza por la capacidad de monitorear la carga y conectarse a paneles solares (el precio es de 10 a 20 mil dólares o 665 000 - 1 327 000 rublos).
• ElectrIQ vende acumuladores domésticos con una capacidad de 10 kW/h (junto con el inversor, el producto costará 13 000 $ o 865 000 rublos).
• Entre los competidores automotrices destacan firmas como Nissan, Mercedes.

El primer gigante automotriz produce una serie de baterías XStorage (que funcionanvolumen - 4, 2 kW / h). Los matices de esta modificación incluyen un alto nivel de seguridad ambiental, que cumple totalmente con los estándares internacionales para la producción de automóviles de pasajeros. Mercedes produce versiones compactas de 2,5 kW/h. Al mismo tiempo, pueden combinarse en sistemas productivos aumentados con una capacidad de 20 kW/h.

Características

Las baterías de automóviles eléctricos Tesla y sus contrapartes domésticas no son muy asequibles para el consumidor masivo. Con los sistemas Power Wall, la situación está cambiando un poco debido a los componentes más baratos. Pero la idea de agregación con bloques de paneles solares aún no se puede implementar con éxito debido al alto costo. Sin duda, la posibilidad de acumular una fuente de energía gratuita es beneficiosa para los consumidores, pero la compra de tales estructuras está fuera del alcance de la mayoría de los usuarios interesados.

Una historia similar con otras unidades alternativas, cuyo principio de funcionamiento y uso brinda muchas ventajas, pero requiere el uso de dispositivos y dispositivos de alta tecnología.

Resultado

En el mercado de baterías para vehículos eléctricos, Tesla es el líder indiscutible. Esto se debe en gran parte al uso de equipos innovadores en la producción de transporte ecológico. Al mismo tiempo, los ingenieros de la empresa líder enfrentan ciertos obstáculos. Por ejemplo, la serie Model S con celdas de iones de litio es criticada por su escasa protección contra la ignición de las celdas de potencia.

sin embargolos diseñadores mejoran constantemente sus modelos y tratan las críticas de manera constructiva. Por ejemplo, después del único incendio AB en la historia de los vehículos eléctricos, los automóviles comenzaron a instalar una viga hueca de aluminio (para proteger contra obstáculos en la superficie de la carretera), un escudo de aluminio prensado y una placa de titanio. A todos los que compraron autos antes de esta mejora se les ofrece completarlos gratis en las estaciones de servicio.