Tesla akkumulátor: készülék, jellemzők, alkalmazás. Tesla Model S akkumulátor Mi van benne? Nézzük meg, milyen akkumulátorokat használnak a Teslák

A Tesla akkumulátorát az egész világon ismerik, köszönhetően a cégnek az elektromos járművek terén elért áttörésének. Az ötlet nem új, és a vezető autógyártók már évek óta elsajátították. Az amerikai tervezők azonban képesek voltak optimalizálni ezt a területet, figyelembe véve a fogyasztók érdekeit. Ez nagyrészt az innovatív energiaellátó rendszereknek köszönhetően vált lehetővé, amelyek célja a hagyományos belső égésű motorok teljes helyettesítése. Nézzük meg ennek a meghajtónak a jellemzőit és típusait.

Alkalmazás

Az alapvetően új típusú lítium-ion akkumulátorok fejlesztését az elektromos autók teljesítményének javítására irányuló célok vezérlik. Ebben a tekintetben a Tesla S modell alapvonala a jármű innovatív energiaforrásokkal való ellátására összpontosít. A lítium-ion akkumulátorok sajátossága a kombinált üzemmód bevezetése, amelyben megengedett a váltakozó energiaellátás a belső égésű motorból és az akkumulátorból. Ugyanakkor a cég mérnökei továbbra is olyan gépeket fejlesztenek, amelyek teljesen függetlenek a szokásos üzemanyagtípustól.

Érdemes megjegyezni, hogy a mérnökök nem korlátozódnak kizárólag az autószállítás tápegységeinek létrehozására. A Tesla akkumulátorok több változata már megjelent otthoni és kereskedelmi használatra. Ha az elektromos autók opciója a futómű és a fedélzeti elektronika működésének fenntartását célozza, akkor a helyhez kötött tárolómódosítások autonóm áramforrásként vannak elhelyezve. Ezen elemek képességei lehetővé teszik, hogy háztartási készülékek szervizelésére használják őket. Emellett kutatások folynak a napenergia tárolásával kapcsolatban. A munka még fejlesztési szakaszban van.

Eszköz

A Tesla akkumulátorok egyedi szerkezettel és módszerrel rendelkeznek az aktív alkatrészek elhelyezésére. A fő különbség az analógtól a lítium-ion konfiguráció. Hasonló elemeket használnak a mobil eszközök és elektromos szerszámok tervezésénél. Először a Tesla mérnökei használták autók akkumulátoraként. A teljes egység 74 rekeszre van osztva, amelyek úgy néznek ki, mint az AA elemek. Az akkumulátor konfigurációjától függően 6-16 szegmenst tartalmaz. A pozitív töltés a grafitelektródából származik, a negatív töltést több kémiai komponens biztosítja, köztük a nikkel, a kobalt és az alumínium-oxid.

A Tesla akkumulátorokat a jármű aljára rögzítve integrálják az autóba. Ez az elrendezés alacsonyabb súlypontot biztosít az elektromos járműnek, és növeli a kezelhetőséget. Rögzítőként speciális konzolokat használnak. Jelenleg nem sok ilyen megoldás létezik, ezért ezt az alkatrészt gyakran egy hagyományos akkumulátorhoz hasonlítják.

Fontos szempontok a biztonságra és az elhelyezési módra vonatkoznak. Az első tényezőt a rendkívül tartós ház garantálja, amelybe az akkumulátor be van szerelve. Ezenkívül minden blokk kerítéssel van felszerelve fémlemezek formájában. Ebben az esetben nem a teljes belső rész szigetelt, hanem minden elem külön-külön. Azt is meg kell jegyezni, hogy van egy műanyag bélés, amely megakadályozza a víz bejutását.

Átalakító.
Nagyfeszültségű vezetékek.
Alap töltőkészülék.
További „töltés”.
Csatlakozó
Modul.

A Tesla akkumulátor jellemzői

Az elektromos autók legerősebb akkumulátorváltozata 7104 kis akkumulátorból áll. Alább láthatók a megadott elem paraméterei:

Hosszúság/vastagság/szélesség – 2100/150/1500 mm.
Az elektromos feszültségjelző 3,6 V.
Az egy szakasz által termelt energia mennyisége megegyezik száz személyi számítógép potenciáljával.
A Tesla akkumulátorok súlya 540 kg.
Az utazási idő egy töltéssel egy átlagos, 85 kW/h teljesítményű cellával körülbelül 400 km.
Sebesség 100 km/h-ig – 4,4 másodperc.

A jelzett jellemzők ismeretében felmerül a jogos kérdés, hogy mennyire tartósak ezek a szerkezetek, mivel a nagy teljesítmény az aktív részek intenzív kopását vonja maga után. Megjegyzendő, hogy a gyártó nyolc év garanciát vállal termékeire. Valószínűleg a kérdéses akkumulátorok élettartama azonos lesz.

Egyelőre az elektromos autók tulajdonosai nem tudják megerősíteni vagy cáfolni ezt a tényt. Emellett vannak olyan kutatási eredmények, amelyek azt mutatják, hogy az akkumulátor teljesítményparaméterét mérsékelt teljesítményveszteség jellemzi. Átlagosan ez a szám körülbelül 5% 80 ezer kilométerenként. Vannak más tények is, amelyek arra utalnak, hogy ennek a járműnek a tulajdonosai egyre ritkábban fordulnak hozzánk az akkumulátortérrel kapcsolatos problémák miatt, ahogy új modellek jelennek meg.

Tesla akkumulátor kapacitása (S modell)

Szükséges az akkumulátorok kapacitási jellemzőinek értékelése a gyártás fejlődésének figyelembevételével. A vonal fejlesztése során ez a szám 60 és 105 kW/h között változott. A hivatalos információk szerint az akkumulátor csúcskapacitása 100 kWh körül van. A tulajdonosok beszámolói szerint a tényleges paraméter valamivel alacsonyabb lesz. Például egy 85 kW-os Tesla akkumulátor valójában nem termel többet 77 kW-nál.

A történelem ellenpéldákkal is szolgál, amelyek megerősítik a túlzott mennyiséget. Ismertek olyan esetek, amikor egy 100 kilowattos akkumulátort körülbelül 102 kW kapacitással ruháztak fel. Időről időre ellentmondásokat fedeznek fel az aktív táplálkozási összetevők meghatározásában. Többnyire eltérések figyelhetők meg a blokkcellák számának becslésében. Ez annak köszönhető, hogy az akkumulátort folyamatosan korszerűsítik és fejlesztik, innovatív elemekkel látják el.

A gyártó cég azt állítja, hogy a frissített módosítások minden évben átalakulnak az elektronikai alkatrészekben, a hűtőrendszerben és az architektúrában. A tervezők végső célja a termék lehető legmagasabb minőségi jellemzőinek elérése.

Power Wall verzió

Mint korábban említettük, a Tesla autóakkumulátorok gyártásával együtt a vállalat energiatároló eszközök háztartási változatait is gyártja. Az egyik legtermékenyebb és legújabb módosítás a Power Wall lítium-ion változata volt. Úgy tervezték, hogy állandó energiaforrásként állítson elő energiát, vagy egy autonóm generátorhoz hasonlóan tartalék szerkezetként működik. A modellt többféle változatban mutatják be, amelyek kapacitása eltérő, és bizonyos energetikai feladatok ellátására szolgál. A legnépszerűbb változatok a 7 és 10 kW/h teljesítményűek.

Az üzemi paraméterek tekintetében megjegyezhető, hogy a Power Wall teljesítménye 3,3 kW 350-450 watt üzemi feszültség mellett, áramerőssége 9 A. A szerkezet tömege 100 kilogramm, ezért nincs mobilitásáról beszélünk. Opcióként azonban, például egy nyári nyaralóhoz, a blokk meglehetősen megfelelő. Az egység szállítása problémamentesen történik, mivel a tervezők nagy figyelmet fordítanak a karosszériarész mechanikai védelmére. Egyes hátrányok közé tartozik az akkumulátor hosszú töltési ideje (12-18 óra), a meghajtó módosításától függően.

Modell "Power Pack"

Ez a rendszer az előző verzión alapul, de kereskedelmi célokra összpontosít. Ez azt jelenti, hogy egy ilyen Tesla akkumulátort a vállalkozások kiszolgálására használnak. Ez egy energiatároló eszköz, amely méretezhető, és nagyobb rendszerteljesítményt biztosít a célhelyen. Megjegyzendő, hogy az akkumulátor kapacitása 100 kW, és a feltüntetett kapacitás nem a maximális értékre vonatkozik. A mérnökök rugalmas tervezést készítettek több létesítmény egyesítésére, amelyek képesek 500 kW és 10 MW közötti értékeket elérni.

Az egyes módosítások működési minőségét is fejlesztik. Hivatalos információk már érkeztek a kereskedelmi akkumulátorok második generációjának megjelenéséről, amelyben a teljesítményparaméter 200 kW volt, a hatásfoka pedig megközelítette a 99%-ot. A megadott energiatároló eszköz technológiai mutatókban különbözik. A hangerő bővítésére a fejlesztők reverzibilis invertert használtak.

Ez az innováció lehetővé tette a rendszer teljesítményének és teljesítményének egyidejű növelését. A vállalat a Power Pack cellák fejlesztését és bevezetését tervezi további napelemes alkatrészek, például a Solar Roof tervezésében. Ez a megközelítés lehetővé teszi az akkumulátor energiapotenciáljának megújítását nem speciális autópályákon, hanem szabad napenergia-áramláson keresztül folyamatos üzemmódban.

Termelési kapacitás

Maga a gyártó szerint az innovatív akkumulátorokat a Tesla saját Gigagyárában gyártják. Az összeszerelési folyamat a Panasonic képviselőinek részvételével került megszervezésre (blokkszegmensek alkatrészellátása). Ennél a vállalkozásnál az energiarendszerek legújabb terveit gyártják, amelyek a Model elektromos autók harmadik generációját célozzák.

Feltételezzük, hogy a maximális termelési ciklusban előállított termékek teljes száma eléri a 35 GWh-t. Érdemes hangsúlyozni, hogy a feltüntetett mennyiség fele a világon gyártott akkumulátorok összes paraméterének. A jelenlegi karbantartást 6,5 ezer fős csapat végzi. A jövőben további 20 ezer munkahely létrehozását tervezik.

A funkciók között szerepel az akkumulátor feltörése elleni magas fokú védelem. Ez csökkenti a piac hamisított változatokkal való megtelésének lehetséges kockázatát. Ezenkívül maga a gyártási eljárás magában foglalja a nagy pontosságú robottechnológia részvételét a folyamatban. Kétségtelen, hogy jelenleg csak a Tesla szintű vállalatok képesek minden technológiai termelési árnyalatot megjeleníteni. A legtöbb érdeklődő szervezetnek nincs szüksége plágiumra, mivel intenzíven végzi saját fejlesztését.

Árpolitika

A Tesla akkumulátor ára is folyamatosan változik az olcsóbb gyártási technológiák és a frissített, megnövelt teljesítményparaméterekkel rendelkező alkatrészek megjelenése miatt. Két-három évvel ezelőtt a kérdéses típusú tárolóeszközt körülbelül 45 ezer dollárért (körülbelül 3 millió rubelért) adták el. Most a blokkok ára körülbelül ötezer dollár (330 000 rubel).

A Power Wall konfiguráció otthoni analógjainak költsége megközelítőleg azonos. A legdrágább változatok kereskedelmi akkumulátort tartalmaznak. Például ennek az eszköznek az első generációja 20-25 000 dollárért (körülbelül 1 327 000 - 1 650 000 rubel) vásárolható meg.

Versengő módosítások

A Tesla nem monopolista a lítium-ion akkumulátorok gyártásában. Annak ellenére, hogy más márkák nem annyira ismertek a piacon, paramétereik meglehetősen versenyképesek. A népszerű képviselők közül:

A koreai LG vállalat Chem Resu meghajtókat gyárt, amelyek a Tesla PowerWall analógjai (a 6,5 kW/h-s rendszer körülbelül 4 ezer dollárba vagy 265 000 rubelbe kerül).
A Sunverge termékének teljesítménye 6 és 23 kW/h között van, és a töltés figyelésének és a napelemekhez való csatlakozásának képessége különbözteti meg (ára 10-20 ezer dollár vagy 665 000 - 1 327 000 rubel).
Az ElectrIQ cég 10 kW/h teljesítményű háztartási akkumulátorokat értékesít (az inverterrel együtt a termék 13 000 dollárba vagy 865 000 rubelbe kerül).
Az autóversenytársak közül olyan cégek tűnnek ki, mint a Nissan és a Mercedes.

Az első autóóriás XStorage típusú akkumulátorok sorozatát gyártja (üzemi teljesítmény - 4,2 kW/h). Ennek a módosításnak az árnyalatai közé tartozik a magas szintű környezetvédelmi biztonság, amely teljes mértékben megfelel a személygépkocsik gyártására vonatkozó nemzetközi szabványoknak. A Mercedes 2,5 kW/h teljesítményű kompakt változatokat gyárt. Ugyanakkor nagyobb, 20 kW/h teljesítményű, produktív rendszerré is kombinálhatók.

Sajátosságok

A Tesla elektromos autók akkumulátorai és háztartási analógjai nem nagyon hozzáférhetők a tömegfogyasztók számára. A Power Wall rendszereknél az olcsóbb alkatrészek miatt némileg megváltozik a helyzet. De a napelemblokkokkal való összevonás ötlete még nem valósítható meg sikeresen a magas költségek miatt. Az ingyenes energiaforrás felhalmozásának lehetősége kétségtelenül előnyös a fogyasztók számára, de az ilyen szerkezetek vásárlása a legtöbb érdeklődő felhasználó számára meghaladja a lehetőségeit.

Hasonló a történet más alternatív meghajtókkal is, amelyek működési elve és használata sok előnnyel jár, de csúcstechnológiás eszközök és eszközök használatát igényli.

A lényeg

Az elektromos autók akkumulátorainak piacán a Tesla vitathatatlanul vezető szerepet tölt be. Ez nagyrészt annak köszönhető, hogy innovatív berendezéseket alkalmaznak a környezetbarát közlekedés gyártása során. Ugyanakkor egy vezető vállalat mérnökei bizonyos akadályokba ütköznek. Például a lítium-ion cellákkal rendelkező Model S sorozatot kritizálták az áramellátó elemek gyenge tűzvédelme miatt.

A tervezők azonban folyamatosan fejlesztik modelljeiket, és konstruktívan veszik a kritikát. Például az elektromos járművek történetének egyetlen akkumulátor-tüzét követően üreges alumínium gerendát (az útfelületen lévő akadályok elleni védelem érdekében), préselt alumínium pajzsot és titánlemezt kezdtek beépíteni. Mindenkinek, aki ezt a fejlesztést megelőzően vásárolt autót, felajánlották, hogy a szervizben ingyenesen elvégeztesse azokat.

Természetesen az utóbbi időben meglehetősen ellentmondásos hozzáállás alakult ki ezzel az autóval kapcsolatban. Sokan megbeszélik, hogy milyen ő, mások. Van, aki a Tesla autót egy olyan PR-kampány kiváló elemének tartja, ami egy régóta létező valami eladására épül, de eszébe sem jutott senkinek autót csinálni belőle, és kevés a kilátás. érte, és még létezik is

De hagyjuk ezeket a vitákat, és nézzük meg ennek az autónak a fő elemét - az akkumulátorokat. Volt, aki nem volt lusta, és nem tartott vissza egy bizonyos összeget, vett és lefűrészelt egy autó akkumulátorát.

Így nézett ki

A Tesla Motors a valóban forradalmi öko-autók megalkotója, amelyek nemcsak sorozatgyártásúak, hanem olyan egyedi jellemzőkkel is rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a szó szoros értelmében mindennapi használatát. Ma belenézünk a Tesla Model S elektromos autó akkumulátorába, megtudjuk, hogyan működik, és feltárjuk az akkumulátor sikerének varázsát.

Az Észak-amerikai Környezetvédelmi Ügynökség (EPA) szerint a Model S-hez 85 kWh-s akkumulátorok egyszeri újratöltése szükséges több mint 400 km megtételéhez, ami a legjelentősebb mutató a szakosodott piacon bemutatott hasonló autók között. 100 km/h-ra gyorsulásához az elektromos autónak mindössze 4,4 másodpercre van szüksége.

A modell sikerének kulcsa a lítium-ion akkumulátorok jelenléte, amelyek fő alkatrészeit a Panasonic szállítja a Teslának. A Tesla akkumulátorok a legendák dolgai. Így egy ilyen akkumulátor egyik tulajdonosa úgy döntött, hogy megsérti annak integritását, és megtudja, milyen belülről. Egyébként egy ilyen akkumulátor ára 45 000 USD.

Az akkumulátor alján található, így a Tesla alacsony súlypontot és kiváló kezelhetőséget biztosít. Konzolokkal rögzítik a testhez.

Tesla akkumulátor. Tegyük rendbe

Az elemtartó rekeszt 16 blokk alkotja, amelyek párhuzamosan kapcsolódnak és fémlemezekkel védik a környezettől, valamint egy műanyag bélés, amely megakadályozza a víz bejutását.

A teljes szétszerelés előtt megmérték az elektromos feszültséget, megerősítve az akkumulátor működőképességét.

Az akkumulátor szerelvényt nagy sűrűség és az alkatrészek precíziós illesztése jellemzi. A teljes komissiózási folyamat egy teljesen steril helyiségben zajlik robotok segítségével.

Mindegyik egység 74 elemből áll, amelyek megjelenésében rendkívül hasonlítanak az egyszerű AA akkumulátorokhoz (Panasonic lítium-ion cellák), 6 csoportra osztva. Ugyanakkor szinte lehetetlen kideríteni az elhelyezésük és a működésük elrendezését - ez nagy titok, ami azt jelenti, hogy az akkumulátor másolatának elkészítése rendkívül nehéz lesz. Nem valószínű, hogy a Tesla Model S akkumulátorának kínai analógját fogjuk látni!

A grafit pozitív elektródaként, a nikkel, a kobalt és az alumínium-oxid pedig a negatív elektródaként szolgál. A kapszulában feltüntetett elektromos feszültség 3,6 V.

Az elérhető legerősebb akkumulátor (térfogata 85 kWh) 7104 hasonló akkumulátorból áll. Súlya pedig körülbelül 540 kg, paraméterei pedig 210 cm hosszúak, 150 cm szélesek és 15 cm vastagok. A mindössze egyetlen 16 egység által termelt energia mennyisége megegyezik száz laptop akkumulátor által termelt energia mennyiségével.

A Tesla akkumulátoraik összeszerelésénél különböző országokban, például Indiában, Kínában, Mexikóban gyártott elemeket használ, de a végső módosítást és csomagolást az Egyesült Államokban végzik. A cég termékeire akár 8 év garanciális szolgáltatást nyújt.

Így megtudta, miből áll a Tesla Model S akkumulátor és mi a működési elve.

További érdekességek a Tesláról: tessék, és tessék

Április végén a Tesla bemutatta az otthoni használatra szánt akkumulátorokat. Mi ez: egy újabb forradalom egy amerikai vállalattól, vagy egy logikus láncszem az okos és független otthon felépítéséhez vezető úton? Találjuk ki együtt.

Elon Musk joggal nevezhető forradalmárnak a technológia világában. Alig 10 évvel ezelőtt még kevesen hitték, hogy az elektromos autók megjelennek a tömegpiacon, de ma a Tesla Model S egy olyan szedán, amelyet minden autórajongó nem bánna, ha birtokba vehető. A benzinmotor alternatíváját régen találták meg, de sokáig senki sem döntött úgy, hogy „megtöri az egész iparágat”.

A villamosenergia-termelés és -fogyasztás kérdése a 21. században különösen akut. Ma az emberiség léte szó szerint ettől függ. Az energiatermelés hagyományos osztályozásának két globális ága van:

termelés kereskedelmi források felhasználásával: szén, olajpala, olaj, gáz (valójában ezek képezik a modern energia alapját, fedezik a vállalkozások és a lakosság teljes igényének 90%-át), atom-, víz-, geotermikus, nap-, hullám- és árapály állomások.
bányászat nem kereskedelmi források felhasználásával: mezőgazdasági és ipari hulladék, izomerő, tűzifa.

Az 1970-es évek elején, csaknem 50 évvel később az üzemanyag-válság ellenére, amely uralta a híreket, a villamosenergia-termelés elvei alig változtak. A népesség növekszik, a potenciális villamosenergia-igény növekszik, és ennek következtében a bolygó egyre szennyezettebbé válik. És lehet vitatkozni arról, hogy mi lesz előbb - energiaválság vagy környezeti katasztrófa, de ebből a helyzetből a legjobb kiút a teljes energiatermelő ipar radikális felülvizsgálata és a lakosság villamos energiával való ellátásának alapelvei.

Energia és infrastruktúra Tesla

Április 30-án Elon Musk egy olyan megoldást mutat be, amelynek nem csak a környezetre, hanem a fogyasztói pénztárcára is jótékony hatással kell lennie. Tesla Powerwall gondoskodik a környezetről, radikálisan csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást, és lehetővé teszi, hogy elfelejtse a tetemes villanyszámlákat. Az utolsó ponttal kicsit később foglalkozunk, de most nézzük meg a Tesla által kínált világot.

A villamos energia tárolásának és az otthonok autonóm energiaellátásának ötlete nem új. A vidéki nyaralók sok tulajdonosa napelemekkel fedte le otthona tetejét, ezzel biztosítva az áramot ólomsavas akkumulátorok. És itt van a Tesla Powerwall első előnye.

Az ólom-savas akkumulátor töltési-kisütési ciklusainak száma alig éri el a 800-at, míg egy lítium-ion akkumulátor 1000-1200 ciklussal büszkélkedhet. Súly-kapacitás arányát tekintve a lítium-ion akkumulátor majdnem ötször jobb, mint egy ólom-savas akkumulátor. Ez az, ami lehetővé tette a Teslának, hogy létrehozza új termékcsaládjának szemet gyönyörködtető dizájnját.

Tervezés és formai tényező. Igen, az ember véleménye bármely termékről a megjelenésétől függ. Lekerekített élek, minimális vastagság (a konkurens termékek szabványai szerint) a tok, színes megoldások választékának elérhetősége. Még anélkül is, hogy belemerülne a Tesla Powerwall működési elveibe, elkezd gondolkodni azon, hogyan egészítené ki a garázsát. A Tesla Powerwall a falra van szerelve, és minimális helyet foglal el.

Holisztikus ökoszisztéma. A bemutatott Tesla Powerwall akkumulátorok kétféle változatban kaphatók 7 és 10 kWh kapacitással, áron. $3000 És $3500 illetőleg. Ha a fogyasztó egyértelmű kapacitáshiányt érez, bármikor kiegészítheti az akkumulátorok arzenálját egy másik vásárlásával, ezzel akár 90 kWh-ra növelve a teljes kapacitást (legfeljebb 9 akkumulátor csatlakoztatása megengedett). A csatlakozás nem igényli az elektromos hálózatok építési elveinek alapos tanulmányozását: egy kábel minden problémát megold.

Megoldás vállalkozások és vállalkozások számára. A Powerwall-lal együtt bemutattak egy olyan terméket, amely megoldhatja a gyárak, gyárak és teljes iparágak ellátásának problémáját - akkumulátorokat Tesla Powerpack. Jellemzőjük, hogy a potenciális kapacitást akár több Gigawatt*h-ig is végtelenül megnövelhetik.

Tervek a teljes alternatív villamosításra. Elon Musk olyan ember, aki hozzászokott a globális gondolkodáshoz. Éppen ezért a Tesla akkumulátorok bemutatása nem azt a kizárólagos célt követi, hogy a terméket az érdeklődők korlátozott köre számára értékesítsék. Az egész Föld bolygó nagyarányú és teljes villamosításáról beszélünk akkumulátorok segítségével. Ellátni az egész bolygót elegendő Tesla energiával 900 millió Powerpack akkumulátorok.

A környezetvédelem iránti aggodalom, a villamosenergia-termelés teljes megtagadása, amelynek forrása a kimerülő természeti erőforrások, amelyek káros anyagok légkörbe kerüléséhez vezetnek, és a bolygó bármely, még a legtávolabbi szegletének teljes autonómiája is. a mai valóságot. De amíg meg nem történik a globális átállás a napból, szélből, árapályból nyert és akkumulátorokban tárolt villamos energiára (ha egyáltalán megtörténik), a potenciális vásárlót érdekli a kérdés: kifizetődő-e ma egy Tesla Powerwall vásárlása?

Száraz számok

Tehát számoljuk ki egy innovatív termék Teslától való megvásárlásának gazdasági megvalósíthatóságát. Megéri-e a „játék a gyertyát”, és hogyan fog megtérülni Oroszország és az USA körülményei között?

Fizetési feltételek:

Vegyük egyenlőnek a Tesla Powerwall tulajdonos napi áramfogyasztását 10 kW, azaz az akkumulátor teljes kapacitása egy napos fogyasztásra elegendő;
Tesla Powerwall költsége - $3 500 , amely a számítások közzétételének időpontjában érvényes árfolyamon az 175 000 rubel(figyelembe véve a kerekítést és 50,01 rubel/1 dollár árfolyamon);
A Tesla Powerwall költségéhez hozzáadjuk egy inverter vásárlásának szükségességét, amelynek költsége körülbelül 1500–75 000 rubel;
Vegyük figyelembe a veszteségeket a Tesla Powerwall láncba történő csatlakoztatásakor akkumulátor – áramváltó – inverter. Tábornok A rendszer hatékonysága 87% lesz. Azok. Kezdetben nem 10 kWh áll a fogyasztó rendelkezésére, hanem csak 8,7.
kétzónás tarifákkal (nappali/éjszakai tarifák) a nappali energiafogyasztást 5 kWh-ra (a Tesla Powerwall maximális erőforrásának 57,5%-a), az esti energiafogyasztást pedig 3,7 kWh-ra (42,5%) vesszük.

A helyzet az USA-ban:

Érvényes az USA-ban kétzónás tarifa villanyfizetés esetén:

14:00-19:00 óráig

19:00 és 14:00 óra között

Nappal 5 kWh és éjszaka 3,7 kWh fogyasztás mellett a napi költségek normál elektromos hálózat használata esetén:

5 kWh * 10,16 rubel + 3,7 kWh * 2,31 rubel = 50,82 rubel + 8,54 rubel = 59,36 rubel/nap.
59,34 rubel * 365 nap = 21 659 rubel évente.

Egy szabványos lítium-ion akkumulátor évente körülbelül 6%-ot (0,6 kW) veszít eredeti kapacitásából (azaz 10 kW). Évről évre csökken a kapacitása, és 3-4 év múlva már egy Tesla Powerwall sem lesz elég. Íme hozzávetőleges számítások arra vonatkozóan, hogy az akkumulátor hogyan fog viselkedni idővel.

Működési évek: Az akkumulátor maximális élettartama 15 év.
Maximum kapacitás:évente az eredeti teljesítmény 6%-ával (0,6 kW) csökken.
Villany költség: a nappali/éjszakai tarifák arányából számítva a fent jelzett árakon.
Megtakarítás: mennyit takaríthat meg a Tesla Powerwall évente?
Extra kiadások energia: Megbeszéltük, hogy napi 8,7 kW-ot fogyasztunk. A hiányzó áramot (amely az akkumulátor leromlása miatt) a közüzemi hálózatból pótolja.

Több mint 15 éves használat, akár további energiaköltségek figyelembevétele nélkül is, A Tesla Powerwall nem fizeti meg magát. Tekintettel arra, hogy egy kWh elektromos áram költsége Oroszországban körülbelül 60% -kal alacsonyabb, aligha érdemes beszélni egy ilyen beszerzés megvalósíthatóságáról. Hadd emlékeztesselek arra, hogy egy Tesla Powerwall készlet vásárlása 250 000 rubelbe került, és ez nem tartalmazza a napelemeket.

Reflexiók

A Tesla által javasolt energiafüggetlen megoldás helyes betekintést nyújt a kibocsátás és a természeti erőforrások kíméletlen felhasználása nélküli jövőbe. Sajnos a végfelhasználó számára a Tesla Powerwallért megadott ár nem lesz gazdaságilag megtérülő vásárlás. Akkumulátor vásárlásához hozzá kell adni a "tömjén és gyertyák árát" napelemek, konverter és inverter formájában, és a lítium-ion akkumulátorok leromlása egyszerűen nem fedezi a kezdeti költségeket. De ha készen áll a jövőbe fektetni, készen áll egy lépést megtenni a „zöld bolygó” felé, és az ár nem meghatározó tényező – már eljött a Tesla Powerwall ideje.

És ne felejtse el, hogy az akkumulátorok újrahasznosítása is pénzbe kerül. Néha nagyon sokat.

Részben felülvizsgáltuk az akkumulátor konfigurációját Tesla Model S 85 kW*h teljesítménnyel. Emlékeztetünk arra, hogy az akkumulátor fő eleme a cég lítium-ion akkumulátor cellája Panasonic, 3400 mAh, 3,7 V.

Panasonic cella, 18650-es méretű

Az ábra egy tipikus cellát mutat. A valóságban a Tesla cellák kissé módosultak.

Cellaadatok párhuzamos kapcsolodni 74 darabos csoportok. Párhuzamos kapcsolásnál a csoport feszültsége megegyezik az egyes elemek feszültségével (4,2 V), a csoport kapacitása pedig az elemek kapacitásainak összegével (250 Ah).

További hat csoport csatlakozni sorosan a modulhoz. Ebben az esetben a modul feszültségét a csoportfeszültségekből összegzik, és körülbelül 25 V (4,2 V * 6 csoport). A kapacitás továbbra is 250 Ah. Végül, A modulok sorba vannak kötve, hogy akkumulátort képezzenek. Az akkumulátor összesen 16 modult tartalmaz (összesen 96 csoport). Az összes modul feszültségét összegzik, és végül 400 V-ot tesz ki (16 modul * 25 V).

Ennek az akkumulátornak a terhelése egy aszinkron elektromos hajtás, amelynek maximális teljesítménye 310 kW. Mivel P=U*I, névleges üzemmódban 400 V feszültségen, az áramkörben I=P/U=310000/400=775 A áram folyik Első pillantásra úgy tűnhet, hogy ez egy őrült áram egy ilyen „akkumulátor”. Ne felejtsük el azonban, hogy párhuzamos kapcsolásban Kirchhoff első törvénye szerint I=I1+I2+…In, ahol n a párhuzamos ágak száma. Esetünkben n=74. Mivel a csoporton belül a cellák belső ellenállásait feltételesen egyenlőnek tekintjük, akkor a bennük lévő áramok azonosak lesznek. Ennek megfelelően az áram közvetlenül a cellán keresztül folyik In=I/n=775/74=10,5 A.

Sok vagy kevés? Jó vagy rossz? E kérdések megválaszolásához térjünk át a lítium-ion akkumulátor kisülési jellemzőire. Az amerikai kézművesek, miután szétszerelték az akkumulátort, egy sor tesztet végeztek. Az ábra különösen a feszültségoszcillogrammokat mutatja egy cella kisülése során, amelyet egy valósból vettünk Tesla Model S, áramok: 1A, 3A, 10A.

A 10 A-es görbe kiugrása a terhelés 3 A-re történő kézi kapcsolásából adódik. A kísérlet szerzője ezzel párhuzamosan egy másik problémát is megoldott.

Amint az ábrán látható, a 10 A-es kisülési áram teljes mértékben kielégíti a cellafeszültség követelményeit. Ez a mód a 3C görbe mentén történő kisütésnek felel meg. Megjegyzendő, hogy a legkritikusabb esetet vettük, amikor a motor teljesítménye maximális. A valóságban, figyelembe véve az optimális áttételi arányú kétmotoros hajtás alkalmazását, az autó 2...4 A (1C) kisütéssel fog üzemelni. Csak nagyon éles gyorsulás pillanataiban, nagy sebességgel felfelé haladva érheti el a cellaáram a 12...14 A csúcsot.

Milyen egyéb előnyökkel jár ez? Adott terheléshez egyenáram esetén a rézvezető keresztmetszete 2 mm2-re választható. Tesla Motors itt két legyet öl egy csapásra. Minden csatlakozó vezeték biztosítékként is szolgál. Ennek megfelelően nincs szükség drága védelmi rendszer használatára vagy biztosítékok használatára. Áramtúlterhelés esetén maguk a csatlakozó vezetékek kis keresztmetszetük miatt megolvadnak és megakadályozzák a vészhelyzetet. Erről írtunk bővebben.

Az ábrán az 507-es vezetékek ugyanazok a csatlakozók.

Végül nézzük meg az utolsó kérdést, amely korunk elméjét aggasztja, és vitahullámot okoz. Miért használ a Tesla lítium-ion akkumulátorokat?

Azonnal leszögezem, hogy konkrétan ebben a kérdésben nyilvánítom ki szubjektív véleményemet. Nem kell egyetértened vele)

Végezzünk összehasonlító elemzést a különböző típusú akkumulátorokról.

Nyilvánvalóan ma a lítium-ion akkumulátor rendelkezik a legmagasabb fajlagos teljesítménnyel. Sajnos az energiasűrűség és a súly/méret arány szempontjából a legjobb akkumulátor még nem létezik a tömeggyártásban. Ezért be Tesla Lehetett ilyen kiegyensúlyozott akkumulátort készíteni, amely akár 500 km-es teljesítménytartalékot biztosít.

A második ok véleményem szerint a marketing. Ennek ellenére átlagosan az ilyen cellák erőforrása körülbelül 500 töltési-kisütési ciklus. Ez azt jelenti, hogy ha aktívan használja az autót, legfeljebb két év múlva kell akkumulátort cserélnie. Bár a cég tényleg.

Az akkumulátor alján található, így a Tesla alacsony súlypontot és kiváló kezelhetőséget biztosít. Konzolokkal rögzítik a testhez.

Tesla akkumulátor. Tegyük rendbe

Az elemtartó rekeszt 16 blokk alkotja, amelyek párhuzamosan kapcsolódnak és fémlemezekkel védik a környezettől, valamint egy műanyag bélés, amely megakadályozza a víz bejutását.

A teljes szétszerelés előtt megmérték az elektromos feszültséget, megerősítve az akkumulátor működőképességét.

Az akkumulátor szerelvényt nagy sűrűség és az alkatrészek precíziós illesztése jellemzi. A teljes komissiózási folyamat egy teljesen steril helyiségben zajlik robotok segítségével.