Mám hezkou vzpomínku na naše setkání v Shenzhnu s LFP Battery Elsa a krásný dojem z vaší rostoucí společnosti. Oba jsme přímí a čestní lidé a to je ta nejdůležitější hodnota, takže jsem si jistý, že můžeme
—— Palombo z Itálie
LFP Battery je partner, na kterého jsem již léta odpovídal. Někteří jiní dodavatelé mění prodej rychle, ale baterie LFP ne.
Novinky
Funkce systému správy baterie
Přesně odhadněte stav nabití (SOC) baterie power lifepo4, to znamená zbývající kapacitu baterie, abyste zajistili udržení SOC v přiměřeném rozsahu a zabránili poškození baterie v důsledku přebíjení nebo vybíjení, tak, aby bylo možné kdykoli předpovědět zbývající energii nebo stav nabití akumulátoru energie hybridního vozidla.
Dynamické sledování pracovního stavu výkonové lithium-iontové baterie: Během procesu nabíjení a vybíjení baterie shromažďujte svorkové napětí a teplotu, nabíjecí a vybíjecí proud a celkové napětí každé baterie v baterii elektrického vozidla v reálném čase. čas, abyste zabránili přebití nebo vybití baterie. Zároveň dokáže včas informovat o stavu baterie, vybrat problematické baterie, zachovat spolehlivost a efektivitu celého provozu baterie a umožnit implementaci modelu odhadu zbývajícího výkonu. Kromě toho je nutné vytvořit soubor historie použití pro každou baterii, aby bylo možné dále optimalizovat a vyvíjet nové typy elektřiny, nabíječky, motory a další napájecí materiály a poskytnout základ pro offline rozklad systémových poruch.
Vyvážení mezi jednotlivými bateriemi a přihrádkami na baterie:
Vyvažování se provádí mezi jednotlivými bateriemi a bateriovými sadami, aby bylo zajištěno, že všechny baterie v bateriové sadě jsou ve vyváženém a konzistentním stavu. Balancování baterie se obecně dělí na aktivní balancování a pasivní balancování. V současné době většina bMS, které byly uvedeny na trh, přijímá pasivní rovnováhu. Technologie vyvažování je klíčovou technologií v systémech řízení energie baterií, kterou se svět v současnosti zavázal zkoumat a vyvíjet.
Aktuální stav vývoje systémů správy baterií
Elektromobily budou v budoucnu využívat lithium-iontové baterie jako zásadní zdroj energie, a to především kvůli jejich vysoké hustotě energie a stabilnímu výkonu. Kvalitu lithium-iontových baterií však není snadné pochopit, když jsou zpracovávány ve velkém množství. Když baterie opustí továrnu, existují nepatrné rozdíly v kapacitě baterie a s faktory, jako je provozní prostředí a stárnutí, bude nesoulad mezi bateriemi zřetelnější. Zhorší se také účinnost a životnost baterie. Kromě toho může přebíjení nebo vybíjení vést v závažných případech k bezpečnostním problémům, jako je požár a hoření. Prostřednictvím Battery Management System (bMS) je tedy možné přesně měřit stav využití baterie, chránit baterii před přebíjením a vybíjením, vyrovnávat výkon každé baterie v sadě baterií a rozkládat a vypočítat výkon. baterie do srozumitelných informací o dojezdu, což zajišťuje bezpečný provoz napájecí lithium-iontové baterie.
V roce 2012 vzrostl globální trh systémů pro správu baterií (BMS) o více než 10 % a od roku 2013 do roku 2015 se tempo růstu výrazně zvýší na 25–35 %. V současné době investují jak výrobci vozidel, výrobci baterií a související výrobci automobilových komponentů do výzkumu a vývoje systémů pro správu baterií (BMS), aby zvládli klíčové technologie v odvětví elektrických vozidel. Vzhledem k tomu, že výrobci automobilů jsou uživateli systémů pro správu baterií, často dávají přednost použití vlastního softwaru k řešení problémů ak zachování provozní flexibility používají specializované tovární předpisy. Vývoj průmyslu Battery Management System (BMS) může být podobný jako u lithium-iontových baterií. Aby výrobci automobilů zvládli klíčové technologie, budou při vývoji produktů úzce spolupracovat s dlouhodobě spolupracujícími dodavateli, což znesnadní vstup novým výrobcům. Pokud tedy v budoucnu budou chtít noví výrobci vstoupit do dodavatelského řetězce automobilek, kromě posílení spolupráce s příslušnými dodavatelskými řetězci budou mít příležitost využít příležitosti vytvořením přizpůsobených metod šitých na míru jejich potřebám.
Bateriový systém Tesly
Bateriový systém je zdrojem energie elektrických vozidel a nejzákladnější systémovou součástí v celém průmyslovém řetězci. Vezmeme-li jako příklad Tesla ModelS, její bateriový systém (lithium-iontová baterie + systém správy baterie) představuje 56 % nákladů, zatímco tradiční motory sedan tvoří pouze asi 15 % -25 %. Do roku 2016 se podíl nákladů na bateriové systémy snížil a změnila se i struktura nákladů. Náklady na jednotlivé baterie tvořily 83 %, podíl nákladů na systémy správy baterií byl asi 13 % a zbývající 4 % připadaly na systémy chlazení baterií. Provedením podrobného přehledu složení bateriového systému Tesly a jeho podpůrných nabíjecích zařízení můžeme získat intuitivní a hluboké porozumění řetězci bateriového průmyslu Tesly. Podobným účelům mohou sloužit i další nová energetická vozidla. V současnosti jsou náklady na bateriové systémy jedním z nejdůležitějších faktorů, které omezují vývoj Tesly a dalších nových energetických vozidel. Porozumět bateriovým systémům je ekvivalentní mít klíč k pochopení odvětví nových energetických vozidel.
Provedením podrobného přehledu složení bateriového systému Tesly a jeho podpůrných nabíjecích zařízení můžeme získat intuitivní a hluboké porozumění řetězci bateriového průmyslu Tesly. Podobným účelům mohou sloužit i další nová energetická vozidla. V současnosti jsou náklady na bateriové systémy jedním z nejdůležitějších faktorů, které omezují vývoj Tesly a dalších nových energetických vozidel. Porozumět bateriovým systémům je ekvivalentní mít klíč k pochopení odvětví nových energetických vozidel.
Aby byla elektromobily praktická, musí zvážit dojezd na jedno nabití a pohodlnost nabíjení. Pro pochopení těchto dvou bodů je třeba věnovat pozornost struktuře baterie, rychlosti nabíjení nabíjecího zařízení a distribuci zařízení. ModelS již dříve uvedl na trh modely s kapacitou baterie 40, 60, 70, 75, 85, 90 a 100 kWh. Pro modely s 85 kWh a více jsou na výběr také výkonové verze, které nabízejí lepší výkon, jako je perf verze a verze Ludichous. Maximální vzdálenost a maximální výkon, který lze ujet při každém přetečení baterie, se liší v závislosti na modelu. S pokrokem technologií a s cílem lépe vyhovět potřebám lidí Tesla postupně zrušila některé modely baterií Model S a modely s výkonem, které lze dnes stále objednat, jsou 75, 90 a 100 kWh.
Model X uvedl na trh modely 60, 70, 75, 90 a 100 kWh a v současné době lze objednat pouze modely 70 a 100 kWh. Podle informací Zhongguancun Online je výkon baterie základní verze elektromobilu Model 3 navrženého společností Tesla přibližně 60 kWh. Podle Muskova Twitteru a souvisejících informací Genleifeng spekuloval, že nejvyšší možná verze je pouze 75 kWh. To je zásadní, protože Model 3 má menší rozvor ve srovnání s Modely S a Model X a umístění Modelu 3 je také základním modelem. Podle zprávy ElonMuska na Twitteru z 9. července byl první Model 3 stažen do režimu offline ve stejný den a Tesla uspořádá 30. července slavnostní doručení pro prvních 3 spotřebitelů, kteří si objednali Model 28. Model3 navíc používá baterie jinak než ModelS a ModelX. Na mediálním brífinku pořádaném společností Tesla Motors Japan dne 15. července 2015 Kurt Kelty, ředitel technologie baterií v americké centrále, oznámil, že Model 3 bude používat novou lithium-iontovou baterii 21700, která bude mít hustotu energie 30 %. vyšší než lithium-iontová baterie 18650 používaná pro Model S a Model X.
Konstrukce baterií Tesla a bateriových panelů
Na rozdíl od jiných elektrických vozidel nejsou baterie používané Teslou specializované velké baterie, ale spíše jsou zabaleny s tisíci válcových malých baterií. ModelS i ModelX v současnosti používají speciální baterie 18650NCA dodávané společností Panasonic, které mají průměr průřezu 18 milimetrů a výšku 65 milimetrů. Konvenční lithium-iontová baterie 18650 je široce používána v bateriových článcích notebooků a její chemický vzorec je LiNiCoAlO2.
Výhodou použití jedné baterie je, že jedna baterie 18650 má omezenou výbušnou sílu. I když selže paralelní bateriový článek, může to zkrátit dojezdovou vzdálenost poskytovanou maximálně jedním bateriovým článkem. Navíc má tato baterie vyspělou technologii a je vhodná pro zpracování ve velkém měřítku. Zároveň má baterie dobrou konzistenci a nízkou cenu.
Díky vynikajícímu systému tepelného managementu elektrických vozidel Tesla dokázala speciálně navržená baterie 18650 společnosti Panasonic pro Teslu ve srovnání s konvenčními modely odstranit některá zbytečná bezpečnostní zařízení, díky čemuž je lehčí a levnější. Tesla zároveň nainstalovala pojistky na každý článek baterie namísto obvyklého bezpečnostního zařízení instalovaného v celé baterii.
Díky použití malých jednočlánkových baterií v energetickém systému se struktura bateriového systému Tesly jeví jako výjimečně složitá a vynikající. Vezmeme-li jako příklad model ModelS85kWh, bateriový panel je rozdělen na 16 bateriových sad. Jak je znázorněno na obrázku níže, každý obdélníkový blok je sada baterií se dvěma skupinami naskládanými úplně vpravo.
Baterie jsou zapojeny do série s celkovým napětím 402 voltů. Každá baterie Tesla se skládá ze 6 jednotlivých bateriových sad zapojených do série, přičemž každá bateriová sada se skládá ze 74 18650 baterií zapojených paralelně. Aby se usnadnilo umístění potrubí pro odvod tepla uvnitř sady baterií, je jednotlivá sada baterií uspořádána nepravidelně.
Proto model Model S 85kWh využívá až 7104 baterií a vypočteno na základě pracovního napětí 3.6V a kapacity 3.2Ah je celková kapacita baterie přibližně 82kWh, o něco nižší než kapacita baterie udávaná modelem. Hmotnost těchto 7000+ bateriových sad je téměř 700 kilogramů, což představuje téměř polovinu hmotnosti celého vozidla. Podobně panel baterií modelu 100 kWh využívá celkem 8256 jednotlivých baterií, které jsou rovněž rozděleny do 16 bateriových sad.
Aby byla baterie chráněna, Tesla navrhla vodotěsný a prodyšný ventil na horním povrchu přední části baterie, který využívá řádový rozdíl v objemu mezi molekulami plynu, kapalinou a prachovými částicemi, aby umožnil molekulám plynu. procházet skrz, zatímco kapalina a prach neprojdou, čímž je dosaženo cíle vodotěsnosti a prodyšnosti a zabránění kondenzaci vodní páry uvnitř baterie.
Umístění bateriového panelu ModelS z něj přesně dělá základní desku mezi nápravami, což přináší mnoho výhod. Vzhledem k tomu, že panel baterie tvoří největší část hmotnosti vozidla (baterie ModelS85kWh váží 544 kilogramů), je těžiště Modelu S pouze 18 palců vysoko, což má za následek velké boční zrychlení (0.9g) a dobrý antirolovací výkon.
Tesla zároveň za účelem ochrany bateriového panelu umístěného ve spodní části přidala do spodní části bateriového panelu ochrannou konstrukci složenou z hliníkové slitiny (nebo oceli, sklolaminátu, uhlíkových vláken, plastu atd.). V současné době používá ModelS materiál z hliníkové slitiny k obalení bateriového modulu a udržování určité vzdálenosti mezi vyrovnávací paměti a pojmenoval jej BallisTicShield.
Systém chlazení baterie Truss
Kromě bateriového bloku je nejběžnější částí uvnitř bateriového panelu potrubí «chladicí kapaliny». Každá Tesla má speciální systém řízení teploty oběhu kapaliny kolem každé jednotlivé baterie.
«Chladicí kapalina» vypadá zeleně a je složena ze směsi 50 % vody a 50 % etylenglykolu. „Chladicí kapalina“ nepřetržitě proudí potrubím a nakonec se rozptýlí přes výměník tepla v hlavě vozidla, čímž udržuje vyváženou teplotu baterie a chrání před místním přehřátím, které může vést ke snížení výkonu baterie. Systém řízení teploty baterií Tesla dokáže řídit teplotu mezi bateriovými sadami na ± 2 ℃ a řízení teploty bateriových panelů může účinně prodloužit životnost baterie.
Příhradový nosník podporující nabíjecí zařízení
Metody nabíjení společnosti Tesla jsou rozděleny do tří typů: domácí nabíjení, cílové nabíjení a supernabíjecí stanice.
Domácí nabíjení je nejkritičtější metodou nabíjení Tesly. Vozy Tesla lze nabíjet přímo prostřednictvím domácí zásuvky 220V10A/16A. Většina domácností v Číně používá na elektřinu měřiče 220V40A, ale zásuvky jsou obvykle 10A nebo 16A. Pomocí nabíjecího kabelu a odpovídajícího konektoru dodávaného s TESLA a výběrem nabíjecího proudu 10A nebo 16A lze nabíjení provést bez potřeby samostatného měřiče nebo jakékoli úpravy zařízení. Rychlost nabíjení je však pomalá a výdrž baterie je jen asi 8 kilometrů za hodinu.
Vzhledem k tomu, že většina obytných oblastí v Číně používá 220V jednofázové napájení, může maximální proud dosáhnout 40A. Instalací domácích nabíjecích stanic, které jsou součástí každého ModelS a ModelX, na jejich vlastním parkovacím místě, je lze nabíjet nabíjecím proudem 40A. Tímto způsobem může být rychlost nabíjení mnohem vyšší než nabíjecí proud 16A dodávaný většinou domácích elektromobilů.
Kromě toho si můžete také vybrat instalaci specifické nabíjecí stěny Tesla (HighpowerWallConnector). Požádejte o samostatný 80A měřič nebo zvyšte kapacitu stávajícího měřiče a dosáhněte rychlého nabíjení instalací speciální nabíjecí stěny TESLA a instalací druhé nabíječky (do auta, volitelná při nákupu). Nabíjení může dosáhnout 17.6 kWh za hodinu a může ujet 80-100 kilometrů. Od úplného nabití trvá 5–6 hodin.
Cílové nabíjení je způsob nabíjení nastavený pro pohodlí cestování. Tesla spolupracuje na instalaci cílených nabíjecích stanic na některých místech, včetně restaurací, restaurací, nákupních center a letovisek, kde mohou majitelé automobilů také nabíjet při příjezdu. Nabíjecí stanice u cílové nabíjecí stanice je totožná s nabíjecí stanicí nebo nabíjecí stěnou instalovanou v domácím nabíjení. Standard poplatku určuje také instalační firma. Podle oficiálních stránek společnosti Tesla je v současné době v Číně 654 nabíjecích stanic ve 30 provinciích (včetně obcí a autonomních oblastí).
Kromě dvou výše uvedených metod nabíjení má Tesla také metodu rychlého nabíjení DC — supernabíjení. Tesla tvrdí, že její přeplňovací stanice je v současnosti nejrychlejší nabíjecí stanicí na světě, přičemž nabíjení obvykle trvá jen několik minut. Umístění nabíjecích stanic se obvykle nachází v blízkosti restaurací, obchodních center, WiFi hotspotů apod. a lze je nabíjet během parkovacích přestávek. Jedná se o první volbu pro dálkové cestování autem.
Podle údajů z oficiálních webových stránek Tesly bylo po celém světě zřízeno 861 přeplňovacích stanic, celkem 5655 přeplňovacích stanic. Podle oficiálního účtu Weibo společnosti Tesla vydaného v červnu bylo v Číně dosud postaveno 117 supernabíjecích stanic a 554 supernabíjecích stanic. V roce 2017 se celosvětová nabíjecí síť Tesly zdvojnásobí; Rozšiřování nabíjecích sítí v Číně bude také úzce sledovat rychlost globální expanze.
Některé přeplňovací stanice Tesla také využívají solární panely k dodání části nabité elektřiny a zároveň poskytují efekt sluneční clony. Náklady na každou nabíjecí stanici se pohybují přibližně mezi 100000 175000 a XNUMX XNUMX USD, přičemž většina prostředků je vynaložena na přetvoření základny.
Již dříve ElonMusk na Twitteru odhalil, že Tesla upgraduje Super s výstupním výkonem pravděpodobně přesahujícím 350 kW, což nepochybně výrazně zrychlí rychlost nabíjení a zkrátí dobu nabíjení.
Nabíjecí pistole použitá v supernabíjecí stanici je také extrémně technologicky náročnou součástí. Když Tesla nabíjí na supernabíjecí stanici, senzor v nabíjecí pistoli bude neustále testovat změny teploty baterie uvnitř auta. Jakmile je teplota baterie příliš vysoká, nabíjecí pistole okamžitě vyšle signál ke snížení intenzity nabíjení a snížení teploty baterie; Současně také synchronně reaguje chladicí systém uvnitř panelu baterie a synchronně zvyšuje chladicí sílu. Proces automatického nastavení intenzity nabíjení zahrnuje vysoce spolupracující práci mezi proudem elektrické pistole, chladicím systémem baterie a nabíjecí stanicí.
Kromě Tesly jsou na trhu i další značky elektromobilů, které mají také vlastní nabíjecí stanice, některé veřejné dobíjecí stanice vybudovaly i energetické společnosti jako State Grid a China Southern Power Grid. Tesla oficiálně oznámila nový národní standardní nabíjecí adaptér na autosalonu v Guangzhou v listopadu 2016. Od té doby mohou elektromobily Tesla nejen nabíjet v nabíjecí síti Tesla, ale také používat nabíjecí zařízení, která splňují nové čínské národní standardy pro nabíjení.
Zapojte jeden konec adaptéru do zástrčky nabíjecí stanice jiné značky než Tesla, která splňuje nový národní standard, a poté zapojte druhý konec do vozidla Tesla a nabíjejte. V současnosti však některé nabíjecí stanice stále potřebují k nabíjení odpovídající nabíjecí karty a rychlost nabíjení je také nerovnoměrná.
Technologie řízení nabíjení baterií Tesla
Rychlé nabíjení elektromobilů Tesla těží z jeho technologie rychlého nabíjení. Použitím proměnných proudových a třístupňových metod nabíjení je nabíjecí proud přiměřeně distribuován pro dosažení nejvyšší účinnosti nabíjení a rychlého nabíjení. Technologie, která se dnes používá pro rychlé nabíjení mobilních telefonů, je podobná této.
Pokud jde o lithium-iontové baterie, čím menší je motor s hlubokým vybitím, tím delší je jeho životnost. Naopak časté hluboké vybíjení (s využitím méně než 20 % kapacity baterie) povede ke snížení životnosti baterie. Baterie Tesla mají jedinečný proces, který zdvojnásobuje celkovou životnost baterie v režimu cyklu 50 % až 0 % (při použití ne více než 50 % nabití baterie). V režimu hlubokého cyklu se po 900 cyklech kapacita sníží na 50 %. Takže z hlediska ochrany životnosti baterie je možné kontrolovat každý zdvih maximálně v 80 % maximálního dojezdu a být připraven na nabíjení po překročení 80 % spotřeby. K aktivaci baterie však lze použít pravidelné hluboké vybití.
