Теглене литиево-йонни батерииTesla., какво е вътре?
Tesla Motors е създател на истински революционни еко-превозни средства - електрически превозни средства, които не само се произвеждат серийно, но също така притежават уникални показатели, които им позволяват да използват буквално дневно. Днес ще погледнем вътре в батерията на Tesla Model Solution, научете как се подрежда и разкрива магията на успеха на тази батерия.
Доставката на батерии на клиентите се извършва в такива чекмеджета от OSB.
Най-голямата и най-скъпата резервна част за Tesla Model S е блок от тягова батерия.
Блок от тягова батерия се намира в дъното на колата (всъщност това е подът на електрическа кола - колата), поради която Tesla модел S има много нисък център на тежестта и отличната работа. Батерията е прикрепена към захранващата част на тялото, използвайки мощни скоби (виж снимката по-долу) или изпълнява ролята на част от автомобила на автомобила.
Според Агенцията за опазване на околната среда в Северна Америка, Агенцията за опазване на околната среда на САЩ (EPA) на един заряд на теслена тяга литиево-йонна батерия с номинално 400V DC напрежение, капацитет от 85 kWh, HP достатъчно за 265 мили (426 км) на бягане, което ви позволява да преодолеете най-голямото разстояние сред подобни електрически превозни средства. В същото време подобна кола се ускорява от 0 до 100 км / ч само за 4,4 секунди.
Тайната на успеха Tesla модел S е високопроизводителна високоефективна цилиндрична литиево-йонни батерии, доставчик на основни елементи на известната японска компания Panasonic. Около тези батерии има доста слухове.
ОТНОСНОдийн е те саоПАСНОСТ!
Един от собствениците и ентусиастите Tesla Model S от Съединените щати реши да разглоби напълно използваната батерия за енергийна интензивност на модела на Tesla от 85 kWh, за да го проучи подробно. Между другото, цената му, като резервни части, в Съединените щати е 12 000 USD.
Отгоре, батерията се поставя топлинно и звуково изолационно покритие, което е затворено с дебел полиетиленов филм. Ние премахваме това покритие под формата на килим и се подготвяме за разглобяване. За да работите с батерията, трябва да имате изолиран инструмент и да използвате гумени обувки и гумени защитни ръкавици.
Tesla батерия. Разглобяване!
Tesla батерията (тяговата батерия) се състои от 16 модула на батерията, всяко номинално напрежение 25V (версията на батерията - IP56). Шестнадесет модула на батерията са свързани последователно в батерията с номинално напрежение 400V. Всеки модул на батерията се състои от 444 елемента (батерии) 18650 Panasonic (тегло на една батерия 46 g), които са свързани съгласно 6S74P (6 елемента последователно и 74 такива групи успоредни). Общо в тяговата батерия Tesla - 7104 на такива елементи (батерии). Батерията е защитена от околната среда чрез използване на метален корпус с алуминиев капак. От вътрешната страна на общия алуминиев капак има пластмасова подплата, под формата на филм. Общият алуминиев капак е монтиран с метални винтове и гумени уплътнения, които са запечатани, допълнително със силиконов уплътнител. Блок от тягова батерия е разделен на 14 отделения, като във всяко отделение се поставя модул за батерията. Във всяко отделение са поставени модулите на батерията, листата на пресованите слюда се поставят. Листа от слюда осигуряват добра електрическа изолация и топлина от тялото на електрическо превозно средство. Отделно, две от същите модули на батерията се поставят пред батерията под капака му. Във всяка от 16-те модула на батерията има вградена BMU единица, която е свързана с общата BMS система, която управлява работата, следи параметрите, както и защитава цялата батерия. Общите изходни терминали (терминал) са в задната част на блока на тяговата батерия.
Преди да бъде напълно разглобено, се измерва електрическият стрес (е около 313.8V), което показва, че батерията се изхвърля, но е в работно състояние.
Модулите на батерията се характеризират с висока плътност на елементи (батерии) от 18650 panasonic, които са поставени там и точността на монтажните части. Целият процес на сглобяване в растението Tesla преминава в напълно стерилна стая, като се използват роботи, дори и определена температура и влажност.
Всеки модул на батерията се състои от 444 елемента (батерии), които изглеждат изключително подобни на прости батерии - това са литиево-йонни цилиндрични акумулатори 18650, произведени от Panasonic. Енергийната интензивност на всеки модул на батерията от такива елементи е 5.3 kWh.
В акумулаторите на 18650 г. Panasonic положителен електрод - графит и отрицателен електрод - никел, кобалт и алуминиев оксид.
Зареждащата батерия на Tesla тежи 540 kg, а размерите му са с дължина 210 cm, ширина 150 cm и 15 cm в дебелина. Размерът на енергията (5.3 kWh), произведен само от един блок (от 16 модула на батерията), е равен на броя, произведен от стотици батерии от 100 лаптопа. Към минус на всеки елемент (батерия), теленов съединител (външен текущ ограничител), който, когато се прекалява (или с късо съединение), изгаря и предпазва веригата, и само група (от 6 батерии) не работи в който този елемент е, че всички останали батерии продължават да работят.
Tesla батерията на Tesla се охлажда и се нагрява с помощта на течна система на базата на антифриз.
При сглобяване на своите TESLA батерии, елементи (батерии), произведени от Panasonic в различни страни, като например Индия, КНР и Мексико. Последното усъвършенстване и настаняване в корпуса на батерията са произведени в САЩ. Tesla предоставя гаранционно обслужване на своите продукти (включително батерията) до 8 години.
На снимката (отгоре), елементите са 18650 panasonic батерии (подвижни от елементи от плюс "+").
Така научихме, от които Tesla модел S. се състои от батерията на Tesla.
Благодаря за вниманието!
Частично прегледахме конфигурацията на батерията. Tesla модел S. Капацитет 85 kW * h. Спомнете си, основният елемент на батерията е литиево-йонната акумулаторна клетка на компанията Panasonic, 3400 mAh, 3.7 V.
Panasonic клетка, размери 18650
Фигурата показва типична клетка. Наистина, клетките са леко модифицирани в клетката.
Клетъчни данни паралелен Свържете Б. групи от 74 бр. С паралелно свързване, груповото напрежение е равно на напрежението на всеки от елементите (4.2 V), а групата капацитет е равна на количеството на контейнерите на елементите (250 АН).
Допълнително шест групи Connect. последователно в модула. В този случай напрежението на модула се сумира от напреженията на групите и е приблизително 25 V (4.2 V * 6 групи). Капацитет остава 250 ах. Накрая, модулите се свързват последователно в батерията.. Общата батерия съдържа 16 модула (общо 96 групи). Напрежението на всички модули в същото време се сумира и е 400 V (16 модула * 25 V).
Като товар за тази батерия, асинхронното електрическо задвижване е максимална мощност от 310 kW. Тъй като p \u003d u * i, в номиналния режим при напрежение от 400 V в веригата тече ток I \u003d p / u \u003d 310000/400 \u003d 775 A. на пръв поглед може да изглежда, че това е луд ток за такъв "батерия". Въпреки това, не трябва да забравяте, че с паралелно съединение съгласно първия закон на Kirchhoff I \u003d I1 + I2 + ... в, където n е броят паралелни клонове. В нашия случай, n \u003d 74. Тъй като вътрешното вътрешно съпротивление на клетките го смятаме, че цяло равни, тогава теченията в тях ще бъдат същите.Съответно, ток директно през клетъчните потоци IN \u003d I / N \u003d 775/74 \u003d 10.5 a.
Има ли много или малко? Добро или лошо? За да отговорите на тези въпроси, се обърнете към характеристиката на изпускане на литиево-йонната батерия. Американски народни занаятчии, разглобени батерията, проведоха поредица от тестове. По-специално, фигурата показва осцилограми на напрежение, когато клетъчните разряди са взети от реалното Tesla модел S., течения: 1а, 3а, 10а.
Splash на кривата 10 a Поради превключване на ръчното натоварване на 3А. Авторът на експеримента е решен паралелно друга задача, ние няма да спрем.
Както може да се види от фигурата, освобождаването на ток от 10 a напълно отговаря на изискванията за напрежението на клетката. Този режим съответства на категорията крива 3c. Трябва да се отбележи, че взехме най-критичния случай, когато мощността на двигателя е максимална. Наистина, като се вземе предвид много употребата на двуизмерно задвижване с оптимално съотношение на предавките на скоростните кутии, колата ще работи с разтоварване 2 ... 4 A (1C). Само в моментите с много рязко ускорение, при шофиране на планина при висока скорост, клетъчният ток може да достигне в пик от 12 ... 14 А.
Какви други ползи дава това? За това натоварване в случай на пряк ток, напречното сечение на медния проводник може да бъде избрано 2 mm.kv. Tesla Motors. Убива две зайци тук. Всички свързващи проводници също изпълняват функцията Fuse. Съответно, няма нужда да се използва скъпа система за защита, допълнително използвайте предпазители. Самите свързващи проводници в случай на ток претоварване, дължащи се на малкия разрез и предотвратяват извънредна ситуация. Написахме повече за това.
На снимката, проводниците 507 са най-много конектори.
И накрая, помислете за последния въпрос, който се тревожи за умовете на модерността и причинява вълна от спорове. Защо литиево-йонните батерии използват Tesla?
Незабавно направете резервация, която конкретно по този въпрос ще изразя собственото си, субективно мнение. Не можете да се съгласите с него)
Извършваме сравнителен анализ на различни видове батерии.
Очевидно литиево-йонната батерия има най-високите специфични показатели днес. Най-добрата батерия над енергийната плътност и съотношението на масата / размерите все още няма уви, няма масово производство. Ето защо Б. Tesle. Оказа се, че прави такава балансирана батерия, осигурявайки инсулт до 500 км.
Втората причина, по мое мнение, маркетинг. Същото, средно, ресурсът на такива клетки е около 500 цикъла разряд на зареждане. И това означава, че с активното използване на колата ще трябва да замените максималната батерия за две години. Въпреки че компанията наистина е.
Тази кола обикновено е, разбира се, по-скоро противоречиво отношение. Много от тях обсъждат какво е той, други. Има хора, които смятат за автомобила на Тесла с отличен елемент от PR кампания, изградена върху продажбата на факта, че е съществувала дълго, но никога не е настъпила на никого от това, за да направи кола и той има малко и дори и дори съществува
Но нека да оставим тези противоречия "зад борда" и да погледнем основния елемент на тази кола - батерии. Имаше хора, които не бяха мързеливи и не се качиха малко пари, взеха и видяха батерията от колата.
Така изглеждаше
Tesla Motors е създател на наистина революционни еко-автомобили, които не само произвеждат серийно, но също така имат уникални показатели, които им позволяват да използват буквално ежедневно. Днес ще погледнем вътре в батерията на електрическия автомобил Tesla модел S научете как е подредено и разкриват магията на успеха на тази батерия.
Според Северноамериканската агенция за опазване на околната среда (ELE), моделът S е достатъчно един пост 85 кw батерии за преодоляване на повече от 400 км, което е най-важният показател сред тези автомобили, представени на специализирания пазар. За овърклок до 100 км / час, само 4,4 секунди са достатъчни за електрокарията.
Ключът към успеха на този модел е наличието на литиево-йонни батерии, чиито основни компоненти са доставени за Tesla от Panasonic. Батериите на Tesla са легенди за стягане. И затова един от собствениците на такава батерия реши да прекъсне целостта си и да разбере какво е вътре. Между другото, цената на такава батерия е равна на 45 000 USD.
Батерията се намира на дъното, благодарение на която Tesla има нисък център на тежестта и отличната работа. Той се присъединява към тялото през скоби.
Tesla батерия. Разглобяване
Отделението на батерията се оформя с 16 блока, които са успоредни на и са ограждащи от околната среда посредством метални плочи, както и пластмасово покритие, което предотвратява навлизането на водата.
Преди да се разглоби напълно, е измерено електрическото напрежение, потвърждава работното състояние на батерията.
Натрупването на батерии се отличава с висока плътност и прецизни части за монтаж. Целият конфигурационен процес преминава в напълно стерилна стая с помощта на роботи.
Всеки блок се състои от 74 елемента, изглежда изключително подобна на простите летични батерии (Panasonic литиево-йонни клетки), разделени на 6 групи. В същото време разберете, че схемата на тяхното настаняване и работа е почти нереалистично - това е голяма тайна, което означава, че репликата на тази батерия ще бъде изключително трудна. Китайски аналог на батерията на модела на Tesla ние едва ли ще видим!
Ролята на положителен електрод е графит и отрицателен - никел, кобалт и алуминиев оксид. Посоченото количество електрическо напрежение в капсулата е 3.6V.
Най-мощните от съществуващите батерии (обемът му е 85 kW * h) се състои от 7104 подобни батерии. И тежи около 540 кг, а параметрите му са с дължина 210 cm, ширина на 150 cm и 15 см в дебелина. Количеството енергия, произведено само с един блок от 16, е равен на броя, произведен от стотици батерии от лаптоп компютри.
При сглобяване на своите Tesla батерии, елементи, произведени в различни страни, като например Индия, КНР, Мексико, но окончателно усъвършенстване и оборудване, се правят в САЩ. Компанията предоставя гаранционно обслужване за своите продукти до 8 години.
Така че сте научили, от които батерията на Tesla модел и принципът на нейната работа.
Друго интересно нещо за Тесла: ето ти, и тук е
Тя се захранва изключително от електричество, съхранявано в батерии.
От началото на производството на Tesla на нейните електроцементи на модела серия S, а по-късно и на модел X инсталира батерията с капацитет от 40 до 100 kWh, всеки от които се състои от 8, 12 или 16 секции.
Всяка част е взаимосвързана с малки "пръст" Panasonic батерии, леко превишавайки стандартните батерии. Tesla цилиндрични батерии имат диаметър 18 mm и височина 65 mm. Също така си струва да се отбележи, че тяхното предимство е в издръжливост, надеждност и производителност в суровите условия на автомобила.
1 - акумулаторна батерия; 2 - преобразувател на напрежение (DC / DC); 3 - кабел с високо напрежение (оранжев цвят); 4 - главно на борда на борда 10 kW; 5 - допълнително зарядно устройство 10 kW (по избор); 6 - зарядно устройство; 7 - задвижващ модул;
Батерия 40 kWh.
40-кита-цилиндрова батерия е два вида: 40-киловат батерия с 8 секции (сегменти / клетки) (създадени на базата на TOYOTA RAV4 EV батерията) и 60-китат батерията, в която имаше 12 клетки и беше програмирани да зареждат до 40 киловат.
Tesla Model S 40 KWH не използва популярност, така че производството им скоро е завършено.
Батерия 60 kWh.
60 kW батерия се състои от 12 или 16 секции. 12-точката е инсталирана на модела S40, 16-участващата батерия получава обозначението "New" и е коренно модифицирано.
Батерия 70/75 kWh.
В допълнение, тази батерия е инсталирана на модела S60 (S60D), също е монтиран на S70 (S70D) и S75 (S75D), но с
Разширени функции.
60 kWh батерия за 60-ия модел се отличава с липсата на 77 батерии за пръст, за 70-те години S, всичките 16 секции са пълни напълно с батерии, поради което общата капацитет на батерията се увеличава.
Батерия 85/90 kWh.
Tesla Battery 85, 90 и 100 kWh се състои от 16 секции. Всяка клетка се състои от 444 "пръстови" батерии и има своя собствена BMS карта, която управлява балансирането на всички клетки.
Най-популярният акумулатор, доставян Tesla (85 kWh), съдържа 7104 батерии 18650.
През 2015 г. Panasonic променя дизайна на анод, увеличавайки капацитета на батерията от около 6%, позволявайки на блоковете на батерията да съхраняват до 90 kW енергия. В резултат на това между 90 киловат батерията се различава от 85-километра, без капацитет:
- първо, капацитетът на батерията на Panasonic 18650 в 85-киловат батерия има тегло - 46 грама, в 90-киловат батерия, същата батерия тежи 48,5 грама;
- второ, в 85-та батерия - 10с, през 90-та - 25c (поради тази причина, лудичният режим е достъпен само на Tesla с 90 и 100 kWh батерия, тъй като техническите възможности ви позволяват да дадете на машината повече frisky);
100 kWh батерия
Най-мощната батерия на Tesla. Вътрешните батерии бяха преконфигурирани така, че 516 18650 батерии във всеки модул.
Общо 8256 батерии на Panasonic са поставени в 100-киловат батерия, способни да съхраняват малко повече от 100 kWh енергия и позволяват на електрически занаяти на Tesla да преминават повече от 500 километра.
Тази батерия има Tokotdach 25c и представлява "последната дума на технологията" в батерията инженерство от компанията Tesla.
И дори по този въпрос, развитието и подобрението не спират. За да се подобри допълнително ефективността на батериите и да се намалят разходите, Tesla е изградила голяма батерия в искри, Невада, която се нарича гигафакторни 1.
Фабриката произвежда нов дизайн на батерията 2170. Има диаметър 21 mm и височина 70 mm и първоначално се използва в Tesla PowerWall и PowerPack, както и в новия модел на Tesla 3 седан, който е по-малък и по-евтин от Модел S.
Батерията 2170 е с 46% повече от 18,650 и 10-15% повече енергия от 18650 година.
Много е важно да се зарежда правилно батерията, а именно, с подходящо зарядно устройство - оригинал или от висококачествен производител, тъй като батерията е прегряла, лоши контакти и лош качествен ток, в резултат на което той силно влияе върху капацитета и Устойчивост на батерията.
По време на работа производителят силно не препоръчва излагане на автомобила на непрекъснатите ефекти на температурата над + 60 ° С или под -30c повече от 24 часа
Препоръчва се да се предотврати пълното разреждане на батерията. Ако автомобилът не работи, енергията постепенно изразходва за силата на бордовата електроника (батерията ежедневно е изписана средно от 1%).
За да се предотврати пълно разреждане, се препоръчва да се прехвърли автомобила в режим на пестене на енергия, който изключва силата на бордовата електроника, която ще намали разряд до 4% на месец. Също така си струва да се отбележи, че в енергоспестяващия режим, зареждането на 12-волтова батерия спира, че в продължение на 12 часа ще го доведе до пълно разтоварване. Затова в този случай ще трябва да се свържете с външна стартираща батерия или да я замените.
Но не трябва да забравяте, че когато активирате режима за пестене на енергия - трябва да свържете автомобила към източника на захранване в продължение на 2 месеца, за да предотвратите пълно разрешаване на батерията на Tesla.
Загубата на батерията по време на работа е един от проблемите на електрическите превозни средства, въпреки факта, че този процес е норма за всякакви устройства, оборудвани с литиево-йонни батерии. Въпреки това, експертите на организацията Plug-in Америка установиха, че електрическото превозно средство в това отношение е изключение.
Така че те похарчиха независимо проучване което показа, че загубата на мощността на батерията на модела дори по време на дългосрочен план е малка. По-специално, батерията на тази кола, средната стойност губи 5% от капацитета си след преодоляване на машината от 50 хиляди мили (80 хиляди км) и когато се движи повече от 100 хиляди мили (160 хиляди км) - и на всичките 8 %. Проучването е извършено въз основа на данни за електрокарите от 500 Tesla, общият пробег възлиза на повече от 12 милиона мили (20 милиона км).
В допълнение, Amery America проведе друго проучване, което показа, че за четири години (от момента на освобождаването на Tesla модел S към пазара), броя на жалбите на сервизните станции на TESLA поради проблеми с батерията, електрически Мотор или зарядно устройство намалено устройство.
Капацитетът на батерията може да зависи от няколко фактора, като честотата на пълно зареждане на контейнера, периодите на престой в незареденото състояние и броя на бързото зареждане. Данните за приставки Америка също показват, че коефициентите на заместване на основните компоненти са се подобрили значително:
Тези данни се насърчават, но въпреки това TESLA продължава да работи за подобряване на батерията и клетъчната технология. Компанията започна научно сътрудничество с изследователския екип Джеф Дан в Далхаус. Този отдел е специализиран в увеличаване на експлоатационния живот на клетките на литиево-йонни батерии, а целта му е максималното разширение на движението на батерията с малка загуба на енергия.
Обърнете внимание, че батерията на модела на Tesla, както и самата кола от 2014 г., има гаранция за период от 8 години и без ограничения на пробега. Тогава главата на Маската на Тесла Илон обясни приемането на такова решение като това: "Ако наистина вярваме, че електрическите двигатели са много по-надеждни от двигателите на вътрешно горене, с по-малко движещи се части ... тогава нашата гаранционна политика трябва да я отразява . "
