Как мы сообщали вчера, энергетическое подразделение Tesla готовится к быстрому росту благодаря внедрению еще 50 МВт/200 МВт·ч проектов Powerpack.
В новой и обновленной патентной заявке Tesla объясняет, как эти сетевые проекты используют свои Powerpack и инверторы для того, что компания описывает как масштабируемое решение «под ключ».
Tesla впервые подала заявку на этот патент в сентябре 2015 года, за несколько месяцев до запуска «Tesla Energy», а затем обновила ее и подала снова через год, когда работала над вторым поколением своих Powerpack.
Публично она была выпущена вчера.
На фоне заявки Tesla объясняет, почему они сосредоточились на том, чтобы сделать систему «масштабируемой и гибкой»:
Были опробованы различные подходы к хранению энергии. Некоторые батареи, предназначенные для крупномасштабного хранения энергии, имеют меньшие ячейки, расположенные последовательно и параллельно. Например, некоторые ячейки соединены параллельно, а затем этот блок соединяется параллельно с другим аналогичным блоком и так далее. Это может потребовать наличия в системе размыкателя и предохранителя, а также применения некоторой стратегии управления высокого уровня. Эти системы могут быть сконфигурированы так, чтобы они были параллельны на электрическом интерфейсе, что может затруднить их параллельное соединение.
Одной из проблем таких подходов является то, что при параллельном соединении батарей необходимо точно согласовывать их характеристики напряжения, поскольку они электрически соединены параллельно. Это может значительно ограничить масштабируемость системы. Например, для управления различными ячейками в пределах их рабочих характеристик может потребоваться использование очень схожей химии, или схожих ячеек, или разработка специфических стратегий балансировки. Кроме того, относительно отдельных ячеек, система в некотором смысле ограничена своим самым слабым звеном. То есть, если одна ячейка выходит из строя, это обычно выводит из строя весь массив батарей.
Вот почему они придумали превращать сотни ячеек в десятки модулей, которые, в свою очередь, помещаются в сам «Powerpack»:
Диаграмма из патентной заявки показывает емкость 6,5 кВт·ч на модуль, но это удвоилось с тех пор, как Tesla использует аккумуляторные ячейки 2170, произведенные на Gigafactory.
В заявке Tesla объясняет, что они могут использовать даже разные типы ячеек в одном проекте:
«Например, в поле, включающем батареи с совокупной емкостью один ГВт·ч или более, система может допускать использование различных типов ячеек, ячеек разного возраста, ячеек с разным напряжением и/или ячеек разного физического типа».
Компания пока не построила ничего близкого к 1 ГВт·ч, но интересно знать, что такая возможность существует. Самым крупным проектом на сегодняшний день является станция Powerpack мощностью 20 МВт/80 МВт·ч с Southern California Edison.
Для масштабирования Tesla объединяет блоки в более крупные системы, которые, в свою очередь, масштабируются параллельно:
Это очень технически, но заявка интересна и содержит много деталей. Вы можете обсудить ее в разделе комментариев ниже.
Полная патентная заявка:
[scribd id=343647779 key=key-YefVTpytjfMySLbujMrZ mode=scroll]