Trakčné lítium-iónové batérieTeslaČo je vo vnútri?
Tesla Motors je tvorcom skutočne revolučnými ekologickými vozidlami - elektrickými vozidlami, ktoré nie sú vyrábané len sériovo, ale majú tiež jedinečné indikátory, ktoré im umožňujú používať doslova denne. Dnes sa budeme pozerať do batérie Elektrické vozidlá Tesla Model S, naučiť sa, ako je usporiadaná a odhaľuje kúzlo úspechu tejto batérie.
Dodávka batérií pre zákazníkov sa vykonáva v takýchto zásuvkách z OSB.
Najväčší a najdrahší náhradný diel pre Tesla Model S je blok trakčnej batérie.
Blok trakčnej batérie sa nachádza v spodnej časti auta (v skutočnosti je to podlaha elektrického auta - auto), vďaka ktorej TESLA Model S má veľmi nízke ťažisko a vynikajúcu manipuláciu. Batéria je pripevnená k výkonovej časti tela pomocou výkonných konzol (pozri fotografiu nižšie) alebo vykoná úlohu výkonovej časti karosérie vozidla.
Podľa severoamerickej agentúry pre ochranu životného prostredia, Agentúra pre ochranu životného prostredia USA (EPA) jedného náboja TESLA Traction Lithium-iónovej batérie s nominálnym 400V jednosmerným napätím, kapacitou 85 kWh, HP dosť na 265 míľ (426 km) behu, ktorý vám umožní prekonať najväčšiu vzdialenosť medzi podobnými elektrickými vozidlami. Podobné auto sa v rovnakej dobe zrýchľuje od 0 do 100 km / h za iba 4,4 sekundy.
Tajomstvo úspechu Tesla Model S je vysoko výkonné vysoko účinné valcové lítium-iónové batérie, dodávateľ základných prvkov známej japonskej spoločnosti Panasonic. Okolo týchto batérií je dosť niekoľkých povestí.
Odekan je oni súnebezpečenstvo! Uchovávajte von!
Jeden z majiteľov a nadšencov Tesla Model S zo Spojených štátov sa rozhodol plne rozoberať použitú batériu pre energetickú intenzitu spoločnosti TESLA Model s 85 kWh, aby ju podrobne preskúmal. Mimochodom, jeho náklady, ako náhradné diely, v Spojených štátoch je 12 000 USD.
Z vyššie uvedených, akumulátor je umiestnený tepelný a zvukový izolačný povlak, ktorý je uzavretý hrubým polyetylénovým filmom. Tento povlak odstránime vo forme koberca a prípravou na demontáž. Ak chcete pracovať s batériou, musíte mať izolovaný nástroj a používať gumené topánky a gumové ochranné rukavice.
Tesla Batéria. Demontáž!
Batéria Tesla (jednotka trakčnej batérie) sa skladá zo 16 modulov akumulátora, každé menovité napätie 25V (verzia pre batériu - IP56). Šestnásť modulov batérie je pripojených v sérii v batérii s menovitým napätím 400V. Každý modul batérie sa skladá zo 444 prvkov (batérie) 18650 Panasonic (hmotnosť jednej batérie 46 g), ktorá je pripojená podľa 6S74P (6 prvkov postupne a 74 takýchto skupín paralelných). Celkovo v trakčnej batérii Tesla - 7104 takýchto prvkov (batérie). Batéria je chránená pred prostredím pomocou kovového puzdra s hliníkovým vekom. Na vnútornej strane celkového hliníkového veka sú plastové podšívky vo forme filmu. Celkový hliníkový kryt je namontovaný s kovovými skrutkami a gumové tesnenia, ktoré sú utesnené, navyše so silikónovým tesniacim materiálom. Blok trakčnej batérie je rozdelený do 14 oddelení, v každom oddelení je umiestnený modul batérie. V každom priestore na hornej a dolnej časti modulov akumulátora sú umiestnené listy tlačenej sľudy. Listy sľudy poskytujú dobrú izoláciu elektrickej batérie a teplo z tela elektrického vozidla. Samostatne sú dve z rovnakých modulov akumulátora umiestnené pred batériou pod svojím vekom. V každej zo 16 modulov batérie je vstavaná jednotka BMU, ktorá je pripojená k všeobecnému systému BMS, ktorý spravuje prácu, monitoruje parametre, ako aj chráni celú batériu. Spoločné výstupné terminály (terminál) je v zadnej časti bloku trakčnej batérie.
Predtým, ako sa úplne rozoberie, elektrický stres sa meral (to bolo asi 313,8V), čo znamená, že batéria je vypustená, ale je v prevádzkovom stave.
Moduly batérie sú charakterizované vysokou hustotou prvkov (batérie) 18650 Panasonic, ktoré sú tam umiestnené a presnosť montážnych častí. Celý proces montáže v TESLA Zariadenie prechádza v úplne sterilnej miestnosti, s použitím robotov, dokonca aj určitú teplotu a vlhkosť.
Každý modul batérie sa skladá zo 444 prvkov (batérie), ktoré vyzerajú veľmi podobné jednoduchým batériám - to sú lítium-iónové cylindrické akumulátory 18650, vyrábané spoločnosťou Panasonic. Energetická intenzita každého modulu batérie z takýchto prvkov je 5,3 kWh.
V akumulátoroch 18650 Panasonic pozitívna elektróda - grafit a negatívna elektróda - nikel, kobalt a oxid hlinitý.
TESLA's Loading Battery váži 540 kg a jeho rozmery majú dĺžku 210 cm, široká 150 cm a hrúbkou 15 cm. Množstvo energie (5,3 kWh), vyrobené iba jedným blokom (16 modulov batérie), sa rovná číslu vytvorenému stovkami batérií zo 100 notebookov. Na mínus každého prvku (batérie), konektor drôtu (externý obmedzovač prúdu), ktorý, keď sa skončil (alebo s skratom), popáleniny a chráni okruh, a iba skupina (6 batérií) nefunguje V ktorom prvom prvkom bol všetky ostatné batérie naďalej pracovať.
Tesla TESLA Batéria sa ochladí a zahrieva sa pomocou kvapalného systému na báze nemrznúceho zdroja.
Pri montáži jeho tesla batérií, prvky (batérie) produkované Panasonic v rôznych krajinách, ako je India, ČĽR a Mexiko. Konečné vylepšenie a ubytovanie v bývaní priestoru pre batérie sú vyrábané v Spojených štátoch. Tesla poskytuje záručný servis svojich výrobkov (vrátane batérie) až o 8 rokov.
Na fotografii (zhora) sú prvky 18650 Panasonické batérie (valcovanie z prvkov z plus "+").
Preto sme sa naučili, z ktorého model TESLA S. pozostáva z TESLA BATTERY.
Ďakujem za tvoju pozornosť!
Časť sme si prehodnotili konfiguráciu batérie. Tesla Model S. Kapacita 85 kW * H. Pripomeňme, hlavným prvkom batérie je Lithium-ion nabíjateľná bunka spoločnosti Panasonic, 3400 MAH, 3,7 V.
Panasonic Cell, Veľkosti 18650
Obrázok ukazuje typickú bunku. Naozaj, bunky sú mierne modifikované v bunke.
Bunkové údaje paralelný Connect B. skupiny 74 ks. S paralelným pripojením sa sieťové napätie rovné napätiu každého z prvkov (4,2 V) a kapacita skupiny sa rovná množstvu kontajnerov prvkov (250 AH).
Ďalej Šesť skupín Pripojiť postupne v module. V tomto prípade je napätie modulu sčítané z napätie skupín a je približne 25 V (4,2 V * 6 skupín). Kapacita zostáva 250 Ah. Nakoniec, moduly sú pripojené postupne do batérie.. Celková batéria obsahuje 16 modulov (celkom 96 skupín). Napätie všetkých modulov v rovnakom čase je zhrnuté a predstavuje 400 V (16 modulov * 25 V).
Ako záťaž pre túto batériu je asynchrónny elektrický pohon maximálny výkon 310 kW. Vzhľadom k tomu, p \u003d u * i, v menovitom režime pri napätí 400 V v okruhu prúdi prúd I \u003d p / u \u003d 310000/400 \u003d 775 A. Na prvý pohľad sa môže zdať, že je to bláznivý prúd pre taký "Batéria". Nemali by ste však zabudnúť, že paralelnou zlúčeninou podľa prvého zákona Kirchhoff I \u003d I1 + I2 + ... v, kde n je počet paralelných vetiev. V našom prípade n \u003d 74. Vzhľadom k tomu, vo vnútri vnútorného odolnosti buniek skupiny, považujeme za konvenčne rovnocenné, potom sa prúdy v nich budú rovnaké.V súlade s tým, prúd priamo cez bunkové toky In \u003d i / n \u003d 775/74 \u003d 10,5 a.
Je tam veľa alebo trochu? Dobrý alebo zlý? Aby ste mohli odpovedať na tieto otázky, pozrite si charakteristiku vypúšťania lítium-iónovej batérie. Americkí ľudový remeselník, rozobrať batériu, vykonala sériu testov. Obrázok ukazuje najmä oscilogramy napätia, keď bunkové výboje odobraté z reálneho Tesla Model S., prúdy: 1A, 3A, 10A.
Splash na krivke 10 A vďaka manuálnemu zaťaženiu na 3A. Autor experimentu riešil paralelne ďalšiu úlohu, nezastavíme sa na to.
Ako je zrejmé z obrázku, vypúšťanie prúdu 10 A plne spĺňa požiadavky na napätie bunky. Tento režim zodpovedá kategórii krivky 3c. Treba poznamenať, že sme si vzali najkritickejší prípad, keď je výkon motora maximálny. Naozaj, berúc do úvahy veľmi použitie dvojrozmerného pohonu s optimálnym prevodovým pomerom prevodoviek, bude auto pracovať s vypúšťaním 2 ... 4 A (1C). Iba pri momentoch veľmi ostrého zrýchlenia, pri jazde hore hory pri vysokej rýchlosti, bunkový prúd môže dosiahnuť v píku 12 ... 14 A.
Aké ďalšie výhody dáva? Pre toto zaťaženie v prípade jednosmerného prúdu môže byť prierez medeného vodiča zvolený 2 mm.kv. Motory Tesla. Zabije tu dva zajace. Všetky spojovacie vodiče tiež vykonávajú funkciu poistky. V súlade s tým nie je potrebné používať drahý ochranný systém, dodatočne používať poistky. Spojovacie vodiče sami v prípade prúdu preťaženia v dôsledku malej časti roztavila a zabránili núdze. O tom sme o tom napísali viac.
Na obrázku sú vodiče 507 najviac konektorov.
Nakoniec zvážte poslednú otázku, ktorá sa stará o myseľ modernosti a spôsobuje vlnu sporov. Prečo Lithium-iónové batérie používajú Tesla?
Ihneď vykonať rezerváciu, ktorá konkrétne v tejto veci vyjadrujem vlastné, subjektívne stanovisko. Nemôžete s ním súhlasiť)
Vykonávame porovnávaciu analýzu rôznych typov batérií.
Samozrejme, lítium-iónová batéria má dnes najvyššie špecifické ukazovatele. Najlepšia batéria nad hustotou energie a pomer hmoty / rozmerov je stále žiadna alas, neexistuje žiadna masová výroba. Preto B. Tesák Ukázalo sa, že taká vyvážená batéria, ktorá poskytuje mŕtvicu až 500 km.
Druhým dôvodom, podľa môjho názoru, marketing. V priemere je to v priemere zdroj týchto buniek približne 500 cyklov nabíjania. A to znamená, že s aktívnym používaním auta budete musieť vymeniť maximálnu batériu za dva roky. Hoci spoločnosť je naozaj.
Toto auto je vo všeobecnosti samozrejme v poslednej dobe pomerne kontroverzným postojom. Mnohí diskutujú, čo je on, iní. Existujú ľudia, ktorí zvažujú TESLA CAR s vynikajúcim prvkom PR kampane postavenej na predajom skutočnosti, že už dlho existovala, ale nikdy nikoho nevyskytla, aby si auto a dokonca existuje
Ale nechajte túto kontroverziu "cez palubu" a pozrieť sa na hlavný prvok tohto auta - batérie. Tam boli ľudia, ktorí neboli leniví a nevyliezli určité množstvo peňazí a videli batériu z auta.
Tak to vyzeralo
Tesla Motors je tvorcom skutočne revolučnými ekologickými vozidlami, ktoré nielen vyrobené sériovo, ale majú tiež jedinečné ukazovatele, ktoré im umožňujú používať doslova denne. Dnes sa pozrieme dovnútra Elektrické vozidlo Batéria Tesla Model S Zistite, ako je usporiadaná a odhaľuje kúzlo úspechu tejto batérie.
Podľa severoamerickej agentúry ochrany životného prostredia (ELE), model S je dostatok jedného akumulátorov post-85 kW na prekonanie viac ako 400 km, čo je najvýznamnejší ukazovateľ medzi takýmito vozidlami prezentovanými na špecializovanom trhu. Pre pretaktovanie až 100 km / hod., Len 4,4 sekundy dostatočne na elektrokariu.
Kľúčom k úspechu tohto modelu je prítomnosť lítium-iónových batérií, ktorých hlavné zložky sú dodávané pre Tesla podľa Panasonic. Tesla Batérie sú slepé legendy. A preto jeden z majiteľov takejto batérie sa rozhodol zlomiť jeho integritu a zistiť, čo je vo vnútri. Mimochodom, náklady na takúto batériu sa rovná 45 000 USD.
Batéria sa nachádza v dolnej časti, vďaka ktorej má Tesla nízke ťažisko a vynikajúcu manipuláciu. Pripája k telu cez zátvorky.
Tesla Batéria. Rozobrať
Priestor pre batérie je tvorený 16 blokmi, ktoré sú rovnobežne a sú oplotenie z prostredia pomocou kovových dosiek, ako aj plastové prekrytie, ktoré zabraňuje vstupu vody.
Predtým, ako sa úplne rozoberie, elektrické napätie sa meralo, potvrdil pracovný stav batérie.
Akumulácia batérií sa rozlišuje s vysokou hustotou a presnosťou na montáž. Celý proces konfigurácie prechádza v úplne sterilnej miestnosti pomocou robotov.
Každý blok sa skladá zo 74 prvkov, vyzerá veľmi podobne ako jednoduché paleté batérie (Panasonic lítium-iónové bunky) rozdelené do 6 skupín. Zároveň zistite, že systém ich umiestnenia a práce je takmer nereálne - to je veľké tajomstvo, čo znamená, že replika tejto batérie bude mimoriadne náročná. Čínsky analóg TESLA Model S batériu Sme nepravdepodobné, že uvidíme!
Úloha pozitívnej elektródy je grafit a negatívny - niklový, kobalt a oxid hlinitý. Zadané množstvo elektrického napätia v kapsule je 3,6V.
Najvýkonnejší z existujúcich batérií (jeho objem je 85 kW * h) pozostáva zo 7104 podobných batérií. A váži asi 540 kg a jeho parametre sú dĺžkou 210 cm, 150 cm v šírke a 15 cm v hrúbke. Množstvo energie vyrobeného len jedným blokom 16 sa rovná číslu vytvorenému stovkami batérií z notebookov.
Pri montáži jeho tesla batérií, prvky vyrábaných v rôznych krajinách, ako je India, PRC, Mexiko, ale konečné vylepšenie a vybavenie sú vyrobené v Spojených štátoch. Spoločnosť poskytuje záručný servis pre svoje výrobky až 8 rokov.
Takže ste sa naučili, z ktorého TESLA MODEL S BATÉRIÍ A PRINCÍVA JEHO PRÁCE.
Ďalšia zaujímavá vec o Tesla: Tu ste, a tu je
Je napájaný výlučne z elektrickej energie uloženej v batériách.
Od začiatku výroby Tesla na svojich elektrokaroch modelovej série modelu S, a neskôr a na modeli X nainštaloval batériu s kapacitou od 40 do 100 kWh, z ktorých každá pozostáva z 8, 12 alebo 16 sekcií.
Každá časť je vzájomne prepojená malým "prstom" Panasonic batérií, mierne presahujúce štandardné batérie AA. TESLA Cylindrické batérie majú priemer 18 mm a výšku 65 mm. Stojí tiež za zmienku, že ich výhoda je životnosť, spoľahlivosť a produktivita v drsných podmienkach vozidla.
1 - Nabíjateľná batéria; 2 - Converter napätia (DC / DC); 3 - Kábel s vysokým napätím (oranžová farba); 4 - hlavná nabíjačka na palube 10 kW; 5 - Dodatočná nabíjačka 10 kW (voliteľné); 6 - Nabíjačka; 7 - riadiaci modul;
Batéria 40 kWh.
Batéria 40-Kil-valcová batéria je dva typy: 40-kilowatt batérie s 8 recitáciami (segmenty / bunky) (vytvorené na základe batérie Toyota RAV4 EV) a 60-Killyttovú batériu, v ktorej bolo 12 buniek naprogramované na účtovanie až 40 kilowatt.
Tesla Model S 40 kWh nepoužil popularity, takže ich výroba bola čoskoro dokončená.
Batéria 60 kWh.
60 kW batérie pozostávala z 12 alebo 16 sekcií. 12-sekcia bola nainštalovaná na modeli S40, 16-sekcia batéria dostala označenie "NOVÉ" a bol radikálne upravený.
Batéria 70/75 kWh.
Okrem toho bola táto batéria nainštalovaná na modeli S60 (S60D), bola tiež nainštalovaná na S70 (S70D) a S75 (S75D), ale s
Rozšírené funkcie.
Batéria 60 kWh pre 60. modelu sa vyznačuje nedostatkom 77-prstových batérií, pre model 70-tych rokov, všetky 16 rezy boli naplnené batériami úplne, vďaka ktorým sa celková kapacita batérie zvýšila.
Batéria 85/90 kWh.
Tesla Batéria 85, 90 a 100 kWh sa skladá zo 16 sekcií. Každá bunka sa skladá zo 444 batérií "prstov" a má svoju vlastnú BMS kartu, ktorá spravuje vyváženie všetkých buniek.
Najobľúbenejší akumulátor dodávaný Tesla (85 kWh) obsahuje 7104 batérií 18650.
V roku 2015 sa Panasonic zmenil design anódu, čím sa zvýšila kapacita batérie približne 6%, čo umožňuje bloky batérie uložiť až 90 kW energie. Výsledkom je, že medzi 90 kilowatte batérie sa líši od 85 kilomelantovej žiadnej kapacity:
- po prvé, kapacita batérie Panasonic 18650 v 85-kilowatte batérie má hmotnosť - 46 gramov, v 90-kilowatte batérie, ktorá je rovnaká batéria váži 48,5 gramov;
- po druhé, tam je aktuálny čas v 85. akumulátore - 10c, v 90. - 25c (z tohto dôvodu je režim sťahík k dispozícii len na Tesla s 90 a 100 kWh batériou, pretože technické možnosti vám umožnia poskytnúť stroj viac Frisky);
100 kWh batérie
Najvýkonnejšia tesla batéria. Vnútorné akumulátorové prvky boli prekonfigurované tak, aby 516 18650 batérií v každom module.
Celkovo bolo 8256 panasonických batérií umiestnené v 100-kilowatte batérie, schopné uskladniť o niečo viac ako 100 kWh energie a umožnilo, že elektrické remeslá Tesla prejsť viac ako 500 kilometrov.
Táto batéria má TOKOTDACH 25C a predstavuje "Posledné slovo technológie" v batériovom inžinierstve z spoločnosti Tesla.
A aj na tomto, vývoj a zlepšovanie sa nezastaví. Na ďalšie zlepšenie efektívnosti batérií a zníženie nákladov, Tesla vybudovala veľkú továreň na batériu v iskrách, Nevada, ktorá sa nazýva gigafactory 1.
Továreň vytvára nový dizajn batérie s názvom 2170. Má priemer 21 mm a výšku 70 mm a pôvodne používaný v Tesla Powerwall a PowerPack, ako aj v novej sedanom Tesla Model 3 sedan, ktorý je menší a lacnejší Model S.
Batéria 2170 je o 46% viac ako 18 650 a 10-15% energeticky účinnejšia ako 18650.
Je veľmi dôležité správne nabiť batériu, menovite, s správnou nabíjačkou - originál alebo z vysoko kvalitného výrobcu, pretože batéria je prehriatá, zlá kontakty a slabý aktuálny prúd, v dôsledku čoho dôrazne ovplyvňuje kapacitu a Trvanlivosť batérie.
Počas prevádzky výrobca dôrazne neodporúča vystaviť auto kontinuálne účinky teploty nad + 60c alebo pod -30 ° C viac ako 24 hodín
Odporúča sa zabrániť úplnému vypúšťaniu batérie. Ak auto nie je prevádzkované, energia sa postupne vynakladá na výkon palubnej elektroniky (batéria je denne vypúšťaná v priemere 1%).
Aby sa zabránilo úplnému vypúšťaniu, odporúča sa prenášať auto do režimu úspory energie, ktorý vypne výkon palubnej elektroniky, ktorá zníži vypúšťanie na 4% mesačne. Stojí tiež za zmienku, že v režime úspory energie sa nabíjanie 12-volt batérie zastaví, že 12 hodín bude viesť k úplnému vypúšťaniu. Preto v tomto prípade sa budete musieť pripojiť k externej spúšťacej batérii alebo ju nahradiť.
Nemali by ste však zabudnúť, že pri aktivácii režimu úspory energie - musíte auto pripojiť k zdroju napájania na 2 mesiace, aby ste zabránili plnú výtoku batérie Tesla.
Strata kapacity batérie počas prevádzky je jedným z problémov elektrických vozidiel, napriek tomu, že tento proces je normou pre všetky zariadenia vybavené lítium-iónovými batériami. Experti organizácie Plug-in America však zistili, že elektrické vozidlo v tomto ohľade je výnimkou.
Tak strávili nezávislá štúdia ktoré ukázali, že strata sily modelovej batérie aj počas dlhého behu je malá. Najmä akumulátor tohto vozidla, priemerne stráca 5% svojej kapacity po prekonaní stroja 50 tisíc míľ (80 tisíc km), a keď beží viac ako 100 tisíc míľ (160 tisíc km) - a na všetkých 8 %. Štúdia bola vykonaná na základe údajov 500 TESLA Model S Electrocars, ktorého celkový počet najazdených kilometrov predstavoval viac ako 12 miliónov míľ (20 miliónov km).
Okrem toho, plug-in America usporiadala inú štúdiu, ktorá ukázala, že za štyri roky (od okamihu uvoľnenia TESLA Model S na trhu), počet odvolaní na stanice spoločnosti Tesla v dôsledku problémov s batériou, elektrické Znížené zariadenie Motor alebo nabíjačku.
Kapacita batérie môže závisieť od niekoľkých faktorov, ako je frekvencia úplného nabíjania kontajnera, periódy pobytu v nenabočenom stave a počtu rýchleho nabíjania. Údaje plugin America tiež ukazujú, že náhradné koeficienty pre hlavné komponenty sa výrazne zlepšili:
Takéto údaje sú podporované, ale aj napriek tomuto Tesla pokračuje v práci na zlepšení svojej batérie a bunkovej technológie. Spoločnosť začala vedeckú spoluprácu s výskumným tímom Jeff Dahn University of Dalhaus. Toto oddelenie sa špecializuje na zvýšenie životnosti buniek lítium-iónových batérií a jeho cieľom je maximálne rozšírenie behu na batérii s malou stratou výkonu.
Všimnite si, že TESLA Model S Batériu, ako aj samotné auto od roku 2014 má záruku na obdobie 8 rokov a bez obmedzení najazdených kilometrov. Potom si hlava masky Tesla Ilon vysvetlil prijatie takéhoto riešenia, ako je toto: "Ak naozaj veríme, že elektromotory sú oveľa spoľahlivejšie ako motory vnútorného spaľovania, pričom menej pohyblivých častí ... potom naša záručná politika by ju mala odrážať "
