ტესლას ბატარეა: მოწყობილობა, მახასიათებლები, აპლიკაცია

2024 ავტორი: Erin Ralphs | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-02-19 17:08

ტესლას ბატარეა მსოფლიოში ცნობილია თავისი გარღვევით ელექტრომობილებში. იდეა ახალი არ არის და მრავალი წელია, რაც აითვისა წამყვანი საავტომობილო კომპანიები. თუმცა ამერიკელმა დიზაინერებმა შეძლეს ამ მიმართულების ოპტიმიზაცია, მომხმარებლის ინტერესების გათვალისწინებით. დიდწილად, ეს შესაძლებელი გახდა ენერგომომარაგების ინოვაციური სისტემების წყალობით, რომლებიც ორიენტირებულია ჩვეულებრივი შიდა წვის ძრავების სრულ ჩანაცვლებაზე. განვიხილოთ ამ დისკის მახასიათებლები და სახეობები.

აპლიკაცია

ფუნდამენტურად ახალი ტიპის ლითიუმ-იონური ბატარეების შემუშავება განპირობებულია ელექტრომობილების მუშაობის გაუმჯობესების ამოცანებით. ამ მხრივ, Tesla S მოდელის ძირითადი ხაზი ორიენტირებულია მანქანის ინოვაციური ენერგიის წყაროებით უზრუნველყოფაზე. ლითიუმ-იონური ბატარეების მახასიათებელი იყო მუშაობის კომბინირებული რეჟიმის დანერგვა, რომელშიც ნებადართულია ენერგიის მიწოდების მონაცვლეობა შიდა წვის ძრავიდან და AB. ამავდროულად, კომპანიის ინჟინრები აგრძელებენ მანქანების შემუშავებას, რომლებიც სრულიად დამოუკიდებელიაჩვეულებრივი ტიპის საწვავი.

აღსანიშნავია, რომ ინჟინრები არ შემოიფარგლებიან მხოლოდ საგზაო ტრანსპორტისთვის ენერგეტიკული ელემენტების შექმნით. Tesla-ს ბატარეების რამდენიმე ვერსია უკვე გამოვიდა საშინაო და კომერციული გამოყენებისთვის. თუ ელექტრომობილის ვარიანტი მიზნად ისახავს გაშვებული მექანიზმისა და ბორტ ელექტრონიკის მუშაობის შენარჩუნებას, მაშინ სტაციონარული შენახვის მოდიფიკაციები განლაგებულია ელექტროენერგიის ავტონომიურ წყაროებად. ამ ელემენტების შესაძლებლობები შესაძლებელს ხდის მათ გამოყენებას საყოფაცხოვრებო ტექნიკის მომსახურებისთვის. გარდა ამისა, მიმდინარეობს კვლევები მზის ენერგიის დაგროვებაზე. სამუშაოები ჯერ კიდევ დამუშავების პროცესშია.

მოწყობილობა

ტესლას ბატარეებს აქვთ უნიკალური სტრუქტურა და აქტიური კომპონენტების განთავსების გზა. ანალოგისგან მთავარი განსხვავება არის ლითიუმ-იონის კონფიგურაცია. მსგავსი ელემენტები გამოიყენება მობილური მოწყობილობებისა და ელექტრო ხელსაწყოების დიზაინში. ტესლას ინჟინრებმა პირველად გამოიყენეს ისინი მანქანების ბატარეებად. მთელი ბლოკი დაყოფილია 74 განყოფილებად, რომლებიც ჰგავს AA ბატარეებს. ბატარეის კონფიგურაციის მიხედვით, იგი მოიცავს 6-დან 16 სეგმენტს დიზაინში. დადებითი მუხტი მოდის გრაფიტის ელექტროდიდან, უარყოფითი მომენტი მოდის რამდენიმე ქიმიური კომპონენტისგან, მათ შორის ნიკელის, კობალტისა და ალუმინის.

ტესლას ბატარეები ინტეგრირებულია მანქანაში მათი მანქანის ქვედა ნაწილში დამაგრებით. ეს მოწყობა უზრუნველყოფს ელექტრო სატრანსპორტო საშუალების სიმძიმის დაბალ ცენტრს, რომელიც იზრდებაკონტროლირებადი. შესაკრავად გამოიყენება სპეციალური სამაგრები. ამჟამად ასეთი გადაწყვეტილებები ბევრი არ არის, ამიტომ მითითებულ ნაწილს ხშირად ადარებენ ტრადიციულ ბატარეას.

მნიშვნელოვანი პუნქტები უსაფრთხოებასა და განთავსებასთან დაკავშირებით. პირველი ფაქტორი გარანტირებულია მაღალი სიმტკიცის კორპუსით, რომელშიც დამონტაჟებულია ბატარეა. გარდა ამისა, თითოეული ბლოკი აღჭურვილია ღობეებით ლითონის ფირფიტების სახით. ამ შემთხვევაში, არა მთელი შიდა ნაწილი იზოლირებულია, არამედ თითოეული ელემენტი ცალკე. ასევე უნდა აღინიშნოს, რომ არის პლასტმასის საფარი, რომელიც ხელს უშლის წყლის შიგნით შეღწევას.

1. AB.
2. ტრანსფორმერი.
3. მაღალი ძაბვის გაყვანილობა.
4. მთავარი დამტენი.
5. დამატებითი "დატენვა".
6. კონექტორი.
7. მოდული.

ტესლას ბატარეის სპეციფიკაციები

ელექტრული მანქანისთვის AB-ის ყველაზე მძლავრი ვარიაცია შედგება 7104 პატარა ბატარეისგან. ქვემოთ მოცემულია მითითებული ელემენტის პარამეტრები:

• სიგრძე/სისქე/სიგანე - 2100/150/1500 მმ.
• ელექტრული ძაბვის მაჩვენებელია 3.6 ვ.
• ერთი სექციის მიერ გამომუშავებული ენერგიის რაოდენობა იდენტურია ასი პერსონალური კომპიუტერის პოტენციალისა.
• ტესლას ბატარეები იწონის 540 კგ.
• მოგზაურობის დრო ერთი დამუხტვით 85 კვტ/სთ სიმძლავრის საშუალო ელემენტზე არის დაახლოებით 400 კმ.
• სიჩქარე 100 კმ/სთ-მდე - 4,4 წამი.

ამ მახასიათებლებით, ჩნდება გონივრული კითხვა,რამდენად გამძლეა ეს სტრუქტურები, რადგან მაღალი წარმადობა გულისხმობს აქტიური ნაწილების ინტენსიურ ცვეთას. აღსანიშნავია, რომ მწარმოებელი თავის პროდუქციაზე იძლევა რვაწლიან გარანტიას. სავარაუდოდ, ამ ბატარეების მუშაობის ვადა იგივე იქნება.

მიუხედავად იმისა, რომ ელექტრო მანქანების მფლობელები ამ ფაქტს ვერ ადასტურებენ და ვერ უარყოფენ. გარდა ამისა, არსებობს კვლევის შედეგები, რომლებიც მიუთითებს იმაზე, რომ ბატარეის სიმძლავრის პარამეტრი ხასიათდება მისი ზომიერი დანაკარგით. საშუალოდ, ეს მაჩვენებელი დაახლოებით 5% -ია 80 ათას კილომეტრზე. არის სხვა ფაქტებიც, რომლებიც მიუთითებს იმაზე, რომ მითითებული ავტომობილის მფლობელები ბატარეის განყოფილებაში არსებულ პრობლემებთან დაკავშირებით სულ უფრო და უფრო ნაკლებად ბრუნდებიან ახალი მოდელების გამოშვებასთან ერთად.

ტესლას ბატარეის ტევადობა (მოდელი S)

აუცილებელია ბატარეების ტევადობის მახასიათებლის შეფასება წარმოების განვითარების გათვალისწინებით. ხაზის გაუმჯობესების დროს მაჩვენებელი მერყეობდა 60-დან 105 კვტ/სთ-მდე. ოფიციალური ინფორმაცია მიუთითებს, რომ ბატარეის მაქსიმალური სიმძლავრე არის დაახლოებით 100 კვტ/სთ. მფლობელების მიმოხილვების თანახმად, რეალური პარამეტრი გარკვეულწილად დაბალი იქნება. მაგალითად, 85 კვტ ტესლას ბატარეა რეალურად გამოიმუშავებს არაუმეტეს 77 კვტ.

ისტორია ასევე იძლევა საპირისპირო მაგალითებს, რაც ადასტურებს მოცულობის გადაჭარბებას. არის შემთხვევები, როდესაც 100 კილოვატიანი ბატარეა იყო დაჯილდოვებული დაახლოებით 102 კვტ სიმძლავრით. დროდადრო, წინააღმდეგობები გვხვდება აქტიური კვების კომპონენტების განსაზღვრაში. ძირითადადშეუსაბამობები შეინიშნება ბლოკის უჯრედების რაოდენობის შეფასებებში. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ბატარეა მუდმივად განახლდება და იხვეწება, აღჭურვილია ინოვაციური ელემენტებით.

მწარმოებელი აცხადებს, რომ ყოველწლიურად განახლებული ცვლილებები განიცდის ტრანსფორმაციას ელექტრონულ ნაწილებში, გაგრილების სისტემაში, არქიტექტურაში. დიზაინერების საბოლოო ამოცანაა მიაღწიონ პროდუქტის მაქსიმალურ ხარისხის მახასიათებლებს.

Power Wall ვერსია

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, Tesla-ს მანქანის ბატარეების გამოშვებასთან ერთად, კომპანია აწარმოებს ენერგიის შესანახი მოწყობილობების საყოფაცხოვრებო ვერსიებს. ერთ-ერთი პროდუქტიული და უახლესი მოდიფიკაცია იყო Power Wall-ის ლითიუმ-იონური ვერსია. იგი შექმნილია ენერგიის, როგორც მუდმივი წყაროს გამოსამუშავებლად, ან მუშაობს როგორც ავტონომიური გენერატორის მსგავსი ლოდინის სტრუქტურა. მოდელი წარმოდგენილია რამდენიმე ვარიაციით, განსხვავებული სიმძლავრით და ემსახურება გარკვეული ენერგეტიკული ამოცანების შესრულებას. ყველაზე პოპულარული ვერსიებია 7 და 10 კვტ/სთ ერთეული.

საოპერაციო პარამეტრებთან დაკავშირებით შეიძლება აღინიშნოს, რომ Power Wall-ის სიმძლავრეა 3.3 კვტ, 350-450 ვატი მოქმედი ძაბვით, დენი 9 ა. კონსტრუქციის წონა 100 კილოგრამია, შესაბამისად, მისი მობილურობა გამორიცხულია. თუმცა, როგორც ვარიანტი, მაგალითად, საზაფხულო კოტეჯებისთვის, ბლოკი საკმაოდ შესაფერისია. დანადგარის ტრანსპორტირება ხდება უპრობლემოდ, ვინაიდან დიზაინერები დიდ ყურადღებას უთმობენ სხეულის ნაწილის მექანიკურ დაცვას. გარკვეული უარყოფითი მხარეები მოიცავს ბატარეის დატენვის ხანგრძლივ პერიოდს.(12-18 საათი), დამოკიდებულია დისკის მოდიფიკაციაზე.

Power Pack მოდელი

ეს სისტემა დაფუძნებულია წინა ვერსიაზე, მაგრამ არის კომერციულად ორიენტირებული. ეს ნიშნავს, რომ ტესლას ასეთი ბატარეა გამოიყენება საწარმოების მომსახურებისთვის. ეს არის მასშტაბირებადი ენერგიის შესანახი მოწყობილობა, რომელიც უზრუნველყოფს სისტემის გაზრდილ მუშაობას სამიზნე ადგილზე. აღსანიშნავია, რომ ბატარეის სიმძლავრე არის 100 კვტ, ხოლო მითითებული სიმძლავრე არ ვრცელდება მაქსიმალურ ინდიკატორზე. ინჟინერებმა შექმნეს მოქნილი დიზაინი რამდენიმე ერთეულის აგრეგაციისთვის 500 კვტ-დან 10 მგვტ-მდე მნიშვნელობის მიღების შესაძლებლობით.

ერთჯერადი მოდიფიკაციები ასევე განახლებულია მუშაობის ხარისხის თვალსაზრისით. ოფიციალური ინფორმაცია უკვე მიღებულია მეორე თაობის კომერციული ბატარეების გარეგნობის შესახებ, რომლებშიც სიმძლავრის პარამეტრი იყო 200 კვტ, ხოლო ეფექტურობა 99%-ს მიუახლოვდა. მითითებული ენერგიის შესანახი მოწყობილობა განსხვავდება ტექნოლოგიური მაჩვენებლებით. ხმის გასაფართოებლად დეველოპერებმა გამოიყენეს შექცევადი ინვერტორი.

ამ ინოვაციამ შესაძლებელი გახადა სისტემის სიმძლავრისა და მუშაობის ერთდროულად გაზრდა. კომპანია გეგმავს Power Pack უჯრედების განვითარებას და დანერგვას მზის დამატებითი კომპონენტების დიზაინში, როგორიცაა Solar Roof. ეს მიდგომა საშუალებას გაძლევთ განაახლოთ ბატარეის ენერგეტიკული პოტენციალი არა სპეციალური ხაზებით, არამედ მზის თავისუფალი ნაკადით უწყვეტ რეჟიმში.

წარმოების სიმძლავრე

თავად მწარმოებლის თქმით, ინოვაციური ბატარეები იწარმოება ტესლას საკუთარ გიგაქარხანაში. აწყობის პროცედურა მოეწყო Panasonic-ის წარმომადგენლების მონაწილეობით (კომპონენტების მიწოდება ბლოკის სეგმენტებისთვის). აღნიშნული საწარმო აწარმოებს ენერგოსისტემების უახლეს დიზაინს, რომელიც ორიენტირებულია მესამე თაობის ელექტრომობილების მოდელზე.

ვარაუდობენ, რომ წარმოების მაქსიმალურ ციკლზე წარმოებული პროდუქციის საერთო რაოდენობა იქნება 35 გვტ/სთ-მდე. ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ მითითებული მოცულობა არის მსოფლიოში წარმოებული ბატარეების ყველა პარამეტრის ნახევარი. მიმდინარე მოვლა-პატრონობას ახორციელებს 6,5 ათასი კაციანი გუნდი. სამომავლოდ იგეგმება დამატებით 20000 სამუშაო ადგილის შექმნა.

მახასიათებლებს შორის არის ბატარეის გატეხვისგან დაცვის მაღალი ხარისხი. ეს გამორიცხავს ბაზრის ყალბი ვარიაციებით შევსების შესაძლო რისკებს. გარდა ამისა, თავად წარმოების პროცედურა გულისხმობს პროცესში მაღალი სიზუსტის რობოტული ტექნოლოგიის მონაწილეობას. ეჭვგარეშეა, რომ მხოლოდ ტესლას დონის კორპორაციებს შეუძლიათ აჩვენონ ყველა ტექნოლოგიური წარმოების ნიუანსი ამჟამად. დაინტერესებულ ორგანიზაციებს არ სჭირდებათ პლაგიატი, რადგან ისინი ინტენსიურად ავითარებენ საკუთარ განვითარებას.

საფასო პოლიტიკა

ტესლას ბატარეის ღირებულება ასევე მუდმივად იცვლება წარმოების იაფი ტექნოლოგიების გამო და განახლებული გამოშვების გამო.კომპონენტის ნაწილები მაღალი შესრულების პარამეტრებით. ორი-სამი წლის წინ განსახილველი აკუმულაციური მოწყობილობის ტიპი 45 ათასი დოლარის ფარგლებში (დაახლოებით 3 მილიონი რუბლი) გაიყიდა. ახლა ბლოკების ფასი დაახლოებით ხუთი ათასი დოლარია (330,000 რუბლი).

დაახლოებით იგივე ღირებულებაა Power Wall-ის კონფიგურაციის სახლის ანალოგებისთვის. ყველაზე ძვირადღირებულ ვერსიებში შედის კომერციული ბატარეა. მაგალითად, მითითებული მოწყობილობის პირველი თაობის შეძენა შესაძლებელია 20-25 000 დოლარად (დაახლოებით 1,327,000 - 1,650,000 რუბლი).

კონკურენტული ცვლილებები

ტესლა არ არის მონოპოლისტი ლი-იონური ბატარეების წარმოებაში. მიუხედავად იმისა, რომ სხვა ბრენდები არც ისე კარგად არის ცნობილი ბაზარზე, მათი პარამეტრები საკმაოდ კონკურენტუნარიანია. პოპულარულ წარმომადგენლებს შორის:

• კორეული კორპორაცია LG აწარმოებს Chem Resu დისკებს, რომლებიც Tesla PowerWall-ის ანალოგებია (6,5 კვტ/სთ სისტემა ღირს დაახლოებით 4 ათასი დოლარი ან 265,000 რუბლი).
• Sunverge-ის პროდუქტს აქვს სიმძლავრის დიაპაზონი 6-დან 23 კვტ/სთ-მდე, ხასიათდება დატენვის მონიტორინგისა და მზის პანელებთან დაკავშირების შესაძლებლობით (ფასი 10-20 ათასი დოლარი ან 665,000 - 1,327,000 რუბლი).
• ElectrIQ ყიდის საყოფაცხოვრებო შენახვის ბატარეებს 10 კვტ/სთ სიმძლავრით (ინვერტორთან ერთად პროდუქტი ეღირება $13,000 ან 865,000 რუბლი).
• საავტომობილო კონკურენტებს შორის გამოირჩევა ისეთი ფირმები, როგორიცაა Nissan, Mercedes.

პირველი ავტო გიგანტი აწარმოებს XStorage ბატარეების სერიას (მუშამოცულობა - 4, 2 კვტ/სთ). ამ მოდიფიკაციის ნიუანსებში შედის გარემოსდაცვითი უსაფრთხოების მაღალი დონე, რომელიც სრულად შეესაბამება სამგზავრო მანქანების წარმოების საერთაშორისო სტანდარტებს. მერსედესი აწარმოებს კომპაქტურ ვერსიებს 2,5 კვტ/სთ. ამავდროულად, მათი გაერთიანება შესაძლებელია 20 კვტ/სთ სიმძლავრის გაზრდილ პროდუქტიულ სისტემებში.

ფუნქციები

ტესლას ელექტრო მანქანის ბატარეები და მათი საყოფაცხოვრებო კოლეგები არც თუ ისე ხელმისაწვდომია მასობრივი მომხმარებლისთვის. Power Wall სისტემებით, სიტუაცია გარკვეულწილად იცვლება იაფი კომპონენტების გამო. მაგრამ მზის პანელების ბლოკებთან აგრეგაციის იდეა ჯერ კიდევ არ შეიძლება წარმატებით განხორციელდეს მაღალი ღირებულების გამო. ეჭვგარეშეა, რომ უფასო ენერგიის წყაროს დაგროვების შესაძლებლობა მომგებიანია მომხმარებლებისთვის, მაგრამ ასეთი სტრუქტურების შეძენა ყველაზე დაინტერესებული მომხმარებლებისთვის მიუწვდომელია.

მსგავსი ამბავი სხვა ალტერნატიულ დისკებთან, რომელთა მუშაობის და გამოყენების პრინციპი იძლევა უამრავ უპირატესობას, მაგრამ მოითხოვს მაღალტექნოლოგიური მოწყობილობებისა და მოწყობილობების გამოყენებას.

შედეგი

ელექტრო მანქანების ბატარეის ბაზარზე, Tesla უდავო ლიდერია. ეს დიდწილად გამოწვეულია ეკოლოგიურად სუფთა ტრანსპორტის წარმოებაში ინოვაციური აღჭურვილობის გამოყენებით. ამასთან, წამყვანი კომპანიის ინჟინრები გარკვეულ დაბრკოლებებს აწყდებიან. მაგალითად, მოდელი S სერია ლითიუმ-იონური უჯრედებით აკრიტიკებს დენის უჯრედების ანთებისგან ცუდი დაცვის გამო.

თუმცადიზაინერები მუდმივად აუმჯობესებენ თავიანთ მოდელებს და ეპყრობიან კრიტიკას კონსტრუქციულად. მაგალითად, ელექტრო მანქანების ისტორიაში ერთადერთი AB ხანძრის შემდეგ, მანქანებმა დაიწყეს ღრუ ალუმინის სხივის დაყენება (გზის ზედაპირზე დაბრკოლებისგან დასაცავად), დაპრესილი ალუმინისგან დამზადებული ფარი და ტიტანის ფირფიტა. ყველას, ვინც იყიდა მანქანები ამ გაუმჯობესებამდე, სთავაზობენ მათ უფასოდ დასრულებას ავტოგასამართ სადგურებზე.