Tesla зай: төхөөрөмж, шинж чанар, хэрэглээ

2024 Зохиолч: Erin Ralphs | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-02-19 17:46

Теслагийн батарей нь цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд нээлт хийдгээрээ дэлхийд алдартай. Энэ санаа нь шинэ зүйл биш бөгөөд олон жилийн турш тэргүүлэх автомашины компаниуд эзэмшсэн. Гэсэн хэдий ч Америкийн дизайнерууд хэрэглэгчийн ашиг сонирхлыг харгалзан энэ чиглэлийг оновчтой болгож чадсан. Энэ нь ердийн дотоод шаталтат хөдөлгүүрийг бүрэн солиход чиглэсэн эрчим хүчний хангамжийн шинэлэг системүүдийн ачаар ихээхэн боломжтой болсон. Энэ драйвын онцлог, төрлийг анхаарч үзээрэй.

Програм

Үндсэн шинэ төрлийн ли-ион батерейг хөгжүүлэх нь цахилгаан автомашины гүйцэтгэлийг сайжруулах зорилтуудтай холбоотой юм. Үүнтэй холбогдуулан Tesla S загварын үндсэн шугам нь тээврийн хэрэгслийг шинэлэг эрчим хүчний эх үүсвэрээр хангахад чиглэгддэг. Лити-ион батерейны нэг онцлог шинж чанар нь дотоод шаталтат хөдөлгүүр ба AB-аас эрчим хүчний хангамжийг солихыг зөвшөөрдөг хосолсон ажиллагааны горимыг нэвтрүүлсэн явдал байв. Үүний зэрэгцээ тус компанийн инженерүүд бүрэн бие даасан машинуудыг үргэлжлүүлэн хөгжүүлсээр байнаердийн түлш.

Инженерүүд зөвхөн зам тээврийн эрчим хүчний элементүүдийг бий болгохоор хязгаарлагдахгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Tesla батерейны хэд хэдэн хувилбарыг ахуйн болон арилжааны зориулалтаар аль хэдийн гаргасан. Хэрэв цахилгаан машины сонголт нь гүйлтийн хэрэгсэл, самбар дээрх электроникийн ажиллагааг хангахад чиглэгддэг бол суурин хадгалалтын өөрчлөлтүүд нь бие даасан цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэр болдог. Эдгээр элементүүдийн чадвар нь тэдгээрийг гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлд засвар үйлчилгээ хийхэд ашиглах боломжийг олгодог. Түүнчлэн нарны эрчим хүчийг хуримтлуулах талаар судалгаа хийж байна. Бүтээлүүдийг боловсруулж байна.

Төхөөрөмж

Tesla батерейнууд нь өвөрмөц бүтэцтэй, идэвхтэй эд ангиудыг байрлуулах аргатай. Аналогоос гол ялгаа нь лити-ион тохиргоо юм. Үүнтэй төстэй элементүүдийг хөдөлгөөнт төхөөрөмж, цахилгаан хэрэгслийн дизайн хийхэд ашигладаг. Теслагийн инженерүүд анх тэдгээрийг автомашины батерей болгон ашиглаж байжээ. Бүхэл бүтэн блок нь АА батерей шиг харагдах 74 тасалгаанд хуваагддаг. Зайны тохиргооноос хамааран дизайнд 6-аас 16 сегментийг багтаасан болно. Эерэг цэнэг нь бал чулууны электродоос, сөрөг момент нь никель, кобальт, хөнгөн цагаан зэрэг хэд хэдэн химийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс үүсдэг.

Тесла батерейг машины ёроолд бэхлэх замаар машинд нэгтгэдэг. Энэхүү зохицуулалт нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хүндийн төвийг бага хэмжээгээр нэмэгдүүлж, нэмэгдүүлнэхянах чадвар. Тусгай хаалтуудыг бэхэлгээ болгон ашигладаг. Одоогоор ийм шийдлүүд тийм ч олон байдаггүй тул заасан хэсгийг ихэвчлэн уламжлалт батерейтай харьцуулдаг.

Аюулгүй байдал, байршуулалттай холбоотой чухал цэгүүд. Эхний хүчин зүйл нь зайг суурилуулсан өндөр бат бэхийн орон сууцаар баталгааждаг. Үүнээс гадна блок бүр нь төмөр хавтан хэлбэрээр хашаагаар тоноглогдсон байдаг. Энэ тохиолдолд дотоод хэсгийг бүхэлд нь тусгаарлахгүй, харин элемент бүрийг тусад нь тусгаарлана. Мөн дотор нь ус орохоос хамгаалсан хуванцар доторлогоотой гэдгийг анхаарах хэрэгтэй.

1. AB.
2. Трансформатор.
3. Өндөр хүчдэлийн утас.
4. Үндсэн цэнэглэгч.
5. Нэмэлт "цэнэглэх".
6. Холбогч.
7. Модуль.

Tesla-н батерейны үзүүлэлтүүд

Цахилгаан машины хамгийн хүчирхэг AB хувилбар нь 7104 жижиг батерейгаас бүрддэг. Заасан элементийн параметрүүдийг доор харуулав:

• Урт/зузаан/өргөн - 2100/150/1500 мм.
• Цахилгааны хүчдэлийн заагч нь 3.6 В.
• Нэг хэсгийн үйлдвэрлэсэн эрчим хүчний хэмжээ нь зуун хувийн компьютерийн хүчин чадалтай ижил байна.
• Tesla батерейнууд 540 кг жинтэй.
• 85 кВт.ц хүчин чадалтай нэг элементийг нэг цэнэглэхэд явах хугацаа нь ойролцоогоор 400 км болно.
• 100 км/цаг хүртэл хурд - 4.4 секунд.

Эдгээр шинж чанаруудын хувьд үндэслэлтэй асуулт гарч ирнэ,Эдгээр бүтэц нь хэр удаан эдэлгээтэй байдаг, учир нь өндөр гүйцэтгэл нь идэвхтэй хэсгүүдийн эрчимтэй элэгдэлд ордог. Үйлдвэрлэгч бүтээгдэхүүндээ найман жилийн баталгаа өгдөг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Батерейны ажиллах хугацаа ижил байх магадлалтай.

Цахилгаан машин эзэмшигчид энэ баримтыг баталж, үгүйсгэж чадахгүй байна. Үүнээс гадна батерейны хүчин чадлын параметр нь дунд зэргийн алдагдалтай байдгийг харуулсан судалгааны үр дүн байдаг. Дунджаар энэ үзүүлэлт 80 мянган км тутамд 5% орчим байна. Заасан тээврийн хэрэгслийн эзэд шинэ загвар гарахын хэрээр батарейны тасалгааны асуудал багассаар байгааг илтгэх бусад баримтууд бий.

Tesla-н батерейны багтаамж (S загвар)

Үйлдвэрлэлийн хөгжлийг харгалзан батерейны багтаамжийн шинж чанарыг үнэлэх шаардлагатай. Шугамыг сайжруулах явцад үзүүлэлт нь 60-105 кВт / цаг хооронд хэлбэлздэг. Албан ёсны мэдээллээр батерейны дээд хүчин чадал 100 кВт / цаг байна. Эзэмшигчдийн үзэж байгаагаар бодит параметр нь арай бага байх болно. Жишээлбэл, 85 кВт-ын Tesla батерей нь 77 кВт-аас ихгүй хүчин чадалтай.

Түүх нь мөн урвуу жишээг өгдөг бөгөөд энэ нь эзлэхүүний илүүдлийг баталгаажуулдаг. 100 кВт-ын батерейг 102 кВт-ын хүчин чадалтай болгосон тохиолдол байдаг. Хоол тэжээлийн идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тодорхойлолтод үе үе зөрчилддөг. Голчлонблок эсийн тоог тооцоолоход зөрүү ажиглагдаж байна. Энэ нь батерейг байнга шинэчилж, сайжруулж, шинэлэг элементүүдээр тоноглогдсонтой холбоотой юм.

Үйлдвэрлэгч жил бүр шинэчлэгдсэн өөрчлөлтүүд нь электрон эд анги, хөргөлтийн систем, архитектурт өөрчлөлт оруулдаг гэж мэдэгджээ. Загвар зохион бүтээгчдийн эцсийн даалгавар бол бүтээгдэхүүний хамгийн дээд чанарын шинж чанарыг олж авах явдал юм.

Power Wall хувилбар

Өмнө дурьдсанчлан Tesla машины батарейг гаргахын зэрэгцээ тус компани эрчим хүч хадгалах төхөөрөмжийн гэр ахуйн хувилбаруудыг үйлдвэрлэдэг. Бүтээмжтэй бөгөөд хамгийн сүүлийн үеийн өөрчлөлтүүдийн нэг нь Power Wall-ийн лити-ион хувилбар байв. Энэ нь байнгын эх үүсвэр болгон эрчим хүч үйлдвэрлэхэд зориулагдсан эсвэл автономит генератортой адил зогсолтын бүтэц хэлбэрээр ажилладаг. Энэ загварыг хэд хэдэн хувилбараар танилцуулсан бөгөөд хүчин чадалаараа ялгаатай бөгөөд тодорхой эрчим хүчний ажлыг гүйцэтгэхэд үйлчилдэг. Хамгийн алдартай хувилбарууд нь 7 ба 10 кВт.ц хүчин чадалтай.

Ашиглалтын параметрүүдийн хувьд Power Wall нь 350-450 ватт гүйдэл, 9 А гүйдэл бүхий 3.3 кВт чадалтай гэдгийг тэмдэглэж болно. Бүтцийн жин нь 100 кг, тиймээс түүний хөдөлгөөнт байдал нь эргэлзээгүй юм. Гэсэн хэдий ч сонголтын хувьд, жишээлбэл, зуслангийн байшингийн хувьд блок нь нэлээд тохиромжтой. Дизайнерууд биеийн хэсгийн механик хамгаалалтад ихээхэн анхаарал хандуулдаг тул уг төхөөрөмжийг асуудалгүй тээвэрлэдэг. Зарим сул талууд нь зайг удаан цэнэглэх явдал юм.(12-18 цаг), хөтчийн өөрчлөлтөөс хамаарна.

Цахилгааны багц загвар

Энэ систем нь өмнөх хувилбар дээр суурилсан боловч арилжааны зориулалттай. Энэ нь ийм Тесла батерейг аж ахуйн нэгжүүдэд үйлчилгээ үзүүлэхэд ашигладаг гэсэн үг юм. Энэ нь зорилтот газар дээр системийн гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог өргөтгөх боломжтой эрчим хүч хадгалах төхөөрөмж юм. Зайны хүчин чадал нь 100 кВт, харин заасан хүчин чадал нь хамгийн их үзүүлэлтэд хамаарахгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Инженерүүд 500 кВт-аас 10 МВт хүртэлх хүчийг авах боломжтой хэд хэдэн нэгжийг нэгтгэх уян хатан загварыг гаргаж өгсөн.

Ганц өөрчлөлтүүд нь мөн ашиглалтын чанарын хувьд шинэчлэгдэж байна. Эрчим хүчний параметр нь 200 кВт, үр ашиг нь 99% -д ойртсон хоёр дахь үеийн арилжааны батерейны гадаад төрх байдлын талаар албан ёсны мэдээллийг аль хэдийн хүлээн авсан. Заасан эрчим хүч хадгалах төхөөрөмж нь технологийн үзүүлэлтээр ялгаатай. Дууны хэмжээг нэмэгдүүлэхийн тулд хөгжүүлэгчид урвуу инвертер ашигласан.

Энэхүү шинэчлэл нь системийн хүч болон гүйцэтгэлийг нэгэн зэрэг нэмэгдүүлэх боломжтой болгосон. Тус компани нь нарны дээвэр гэх мэт нэмэлт нарны эд ангиудын загварт Power Pack эсүүдийг боловсруулж, хэрэгжүүлэхээр төлөвлөж байна. Энэ арга нь батерейны эрчим хүчний нөөцийг тусгай шугамаар биш харин тасралтгүй горимд нарны чөлөөт урсгалаар шинэчлэх боломжийг танд олгоно.

Үйлдвэрлэлийн хүчин чадал

Үйлдвэрлэгчийн өөрийнх нь хэлснээр шинэлэг батерейг Теслагийн өөрийн Gigafactory-д үйлдвэрлэдэг. Угсрах журмыг Panasonic-ийн төлөөлөгчдийн оролцоотойгоор зохион байгуулав (блок сегментийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хүргэх). Тус компани нь гурав дахь үеийн цахилгаан тээврийн хэрэгслийн загварт чиглэсэн эрчим хүчний системийн хамгийн сүүлийн үеийн загваруудыг үйлдвэрлэдэг.

Үйлдвэрлэлийн дээд мөчлөгт үйлдвэрлэсэн нийт бүтээгдэхүүний тоо 35 ГВт/цаг хүртэл байх болно гэж таамаглаж байна. Заасан эзэлхүүн нь дэлхийн үйлдвэрлэсэн батерейны бүх параметрийн тал хувь нь гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Одоогийн засвар үйлчилгээг 6.5 мянган хүний бүрэлдэхүүнтэй баг гүйцэтгэж байна. Цаашид 20 мянган ажлын байр нэмж бий болгохоор төлөвлөж байна.

Онцлогуудын дунд батерейг хакердахаас хамгаалсан өндөр хамгаалалт байдаг. Энэ нь зах зээлийг хуурамч хувилбараар дүүргэх эрсдэлийг арилгадаг. Нэмж дурдахад үйлдвэрлэлийн журам нь өөрөө процесст өндөр нарийвчлалтай робот технологийн оролцоог хамардаг. Одоогийн байдлаар Теслагийн түвшний корпорациуд л технологийн үйлдвэрлэлийн бүх нюансуудыг харуулах боломжтой гэдэгт эргэлзэхгүй байна. Ихэнх сонирхсон байгууллагууд өөрсдийн бүтээн байгуулалтыг эрчимтэй хөгжүүлж байгаа тул хулгай хийх шаардлагагүй.

Үнийн бодлого

Теслагийн батерейны өртөг хямд үйлдвэрлэлийн технологи, шинэчлэгдсэн хувилбар гарсантай холбогдуулан байнга өөрчлөгдөж байдаг.гүйцэтгэлийн өндөр үзүүлэлт бүхий бүрэлдэхүүн хэсгүүд. Хоёр, гурван жилийн өмнө хэлэлцэж буй хуримтлуулах төхөөрөмжийн төрлийг 45 мянган доллар (3 сая орчим рубль) дотор зарсан. Одоо блокууд нь ойролцоогоор таван мянган доллар (330,000 рубль) үнэтэй байна.

Power Wall-н тохиргооны гэрийн аналогийн үнэ ойролцоогоор ижил байна. Хамгийн үнэтэй хувилбарууд нь арилжааны батерейг агуулдаг. Жишээлбэл, заасан төхөөрөмжийн эхний үеийг 20-25,000 доллараар (ойролцоогоор 1,327,000 - 1,650,000 рубль) худалдан авч болно.

Өрсөлдөгч өөрчлөлтүүд

Тесла нь ли-ион батерейны үйлдвэрлэлд монополист биш юм. Бусад брэндүүд зах зээл дээр тийм ч сайн танигдаагүй ч параметрүүд нь нэлээд өрсөлдөх чадвартай байдаг. Алдартай төлөөлөгчдийн дунд:

• Солонгосын LG корпораци нь Tesla PowerWall-ийн аналог болох Chem Resu хөтчүүдийг үйлдвэрлэдэг (6.5 кВт.ц хүчин чадалтай систем нь ойролцоогоор 4 мянган доллар буюу 265,000 рублийн үнэтэй).
• Sunverge-ийн бүтээгдэхүүн нь 6-аас 23 кВт / цаг хүртэлх хүчин чадалтай, цэнэгээ хянах, нарны зайн хавтанг холбох чадвартай (үнэ нь 10-20 мянган доллар буюу 665,000 - 1,327,000 рубль).
• ElectrIQ нь 10 кВт/ц хүчин чадалтай гэр ахуйн батерейг зардаг (инвертерийн хамт бүтээгдэхүүн нь 13,000 доллар буюу 865,000 рубль болно).
• Автомашины өрсөлдөгчдийн дунд Nissan, Mercedes зэрэг пүүсүүд ялгардаг.

Анхны автомашины аварга компани XStorage батерейны цуврал үйлдвэрлэдэг (ажилладаг)эзэлхүүн - 4, 2 кВт / цаг). Энэхүү өөрчлөлтийн нюансууд нь суудлын автомашин үйлдвэрлэх олон улсын стандартад бүрэн нийцсэн байгаль орчны аюулгүй байдлын өндөр түвшинг агуулдаг. Мерседес нь 2.5 кВт / цаг хүчин чадалтай авсаархан хувилбаруудыг үйлдвэрлэдэг. Үүний зэрэгцээ тэдгээрийг 20 кВт/цаг хүчин чадалтай бүтээмжийг нэмэгдүүлэх систем болгон нэгтгэж болно.

Онцлогууд

Теслагийн цахилгаан машины батерей болон тэдгээрийн гэр ахуйн батерейнууд нь олон нийтийн хэрэглэгчдэд тийм ч хямд биш юм. Power Wall системүүдийн хувьд хямд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн улмаас нөхцөл байдал бага зэрэг өөрчлөгдөж байна. Гэхдээ нарны хавтангийн блокуудыг нэгтгэх санаа нь өндөр өртөгтэй тул амжилттай хэрэгжих боломжгүй байна. Үнэгүй эрчим хүчний эх үүсвэрийг хуримтлуулах боломж нь хэрэглэгчдэд ашигтай байх нь дамжиггүй, гэхдээ ийм байгууламжийг худалдан авах нь ихэнх сонирхсон хэрэглэгчдийн хүртээмжгүй байдаг.

Ашиглалт, ашиглалтын зарчим нь маш их давуу талтай боловч өндөр технологийн төхөөрөмж, төхөөрөмжийг ашиглахыг шаарддаг өөр өөр хөтчүүдтэй ижил төстэй түүх.

Үр дүн

Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн батерейны зах зээлд Тесла маргаангүй тэргүүлэгч юм. Энэ нь байгаль орчинд ээлтэй тээврийн хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд шинэлэг тоног төхөөрөмж ашигласантай ихээхэн холбоотой. Үүний зэрэгцээ тэргүүлэгч компанийн инженерүүд тодорхой саад бэрхшээлтэй тулгардаг. Жишээлбэл, лити-ион эсүүдтэй Model S цуврал нь цахилгаан эсүүдийн гал асаахаас хамгаалалт муутай гэж шүүмжлэгддэг.

Гэсэн хэдий чдизайнерууд загвараа байнга сайжруулж, шүүмжлэлд бүтээлч ханддаг. Жишээлбэл, цахилгаан тээврийн хэрэгслийн түүхэн дэх цорын ганц AB галын дараа машинууд хөндий хөнгөн цагаан цацраг (замын гадаргуу дээрх саад тотгороос хамгаалах), дарагдсан хөнгөн цагаанаар хийсэн бамбай, титан хавтанг суурилуулж эхлэв. Энэхүү сайжруулалт хийхээс өмнө машин худалдаж авсан хүн бүрийг үйлчилгээний газруудад үнэ төлбөргүй дуусгахыг санал болгож байна.