С начальной ценой в 35 000 долларов Tesla Model 3 стоит вдвое дешевле автомобилей, которые Tesla привыкла проектировать и производить — флагманских электромобилей Model S и Model X.
Чтобы достичь этой более доступной цены, Tesla пришлось разработать совершенно новую платформу и архитектуру аккумуляторных батарей.
Сегодня мы получаем эксклюзивный первый взгляд на эту новую архитектуру аккумуляторной батареи Model 3.
Мы уже знаем о новом формате ячеек батареи, что, возможно, является главным изменением. Ячейки в Model 3 отличаются по размеру от ячеек Model S и Model X, которые известны как «18 650» (диаметр 18 мм и длина 65 мм), в то время как Model 3 имеет более крупные ячейки под названием «21 70» (диаметр 21 мм и длина 70 мм).
Более крупные ячейки позволили Tesla оптимизировать объемную плотность энергии.
Теперь Electrek получил больше деталей об архитектуре аккумуляторной батареи, построенной вокруг этих новых ячеек.
Стандартная батарея Model 3 емкостью 50 кВтч состоит из 2 976 таких ячеек, собранных в группы по 31 ячейке в «брике». Брикеты помещаются в 4 отдельные модули (2 модуля по 23 брикета и 2 модуля по 25 брикетов).
Эта батарея поступит в производство позже в этом году. В настоящее время Tesla производит батарею увеличенной емкости 74 кВтч, состоящую из 4416 ячеек, собранных в группы по 46 ячеек в брикете, с таким же распределением брикетов в 4 модулях. Вот схема распределения ячеек в аккумуляторной батарее Model 3:
Это большое отличие от архитектуры аккумуляторной батареи Model S и Model X, в которой на батарею приходится гораздо больше модулей.
Новая батарея Tesla емкостью 100 кВтч, являющаяся топовой для Model S и Model X, имеет 16 модулей с 516 ячейками, что составляет в общей сложности 8 256 ячеек на батарею. Подробнее об архитектуре батареи Model S и Model X можно узнать здесь: Разбор новой батареи Tesla емкостью 100 кВтч показывает новую систему охлаждения и емкость 102 кВтч.
Это основное отличие основной архитектуры, но есть и несколько других, более тонких изменений, которые могут дать нам интересное представление о новых электромобилях.
В отличие от аккумуляторной батареи Model S и Model X, Tesla не сделала батарею Model 3 легко заменяемой. Есть болты, доступ к которым возможен только после снятия отделки салона автомобиля, которые необходимо открутить, чтобы извлечь батарею.
Это, вероятно, последний удар по программе замены батарей Tesla, которая была отложена в долгий ящик в прошлом году.
Магия замены батарей Tesla раскрыта в новых чертежах заявки на патент
Еще один интересный момент заключается в том, что батарея Model 3 не имеет внешне доступного высоковольтного разъема, кроме зарядного порта, что исключает возможность использования автономной точки доступа для зарядки под автомобилем — чего-то, над чем Tesla работала: Патент Tesla демонстрирует новый способ автоматизированной высокоскоростной зарядки с внешним охлаждением.
Tesla также спроектировала аккумуляторную батарею Model 3 таким образом, чтобы она включала в себя зарядное устройство, контакторы быстрой зарядки и преобразователь постоянного тока в одном корпусе. Батареи также уже имеют необходимые разъемы для предстоящей опции полного привода с двумя двигателями.
Автопроизводитель также внедрил несколько других гениальных решений для снижения веса и стоимости.
Например, отказались от внешнего подогревателя аккумуляторной батареи, вместо этого батарея подогревается только теплом, выделяемым силовым агрегатом, даже когда автомобиль припаркован.
Ячейки батареи должны работать при определенной температуре ядра для поддержания оптимальной производительности, что означает, что им необходимо охлаждение в теплых условиях и подогрев в холодную погоду.
Отработанное тепло от силового агрегата может использоваться во время движения автомобиля, но Tesla разработала для Model 3 контроллер термического режима, который может использовать тепло от силового агрегата даже тогда, когда автомобиль припаркован, например, на Supercharger, что важно, поскольку скорость зарядки снижается, если аккумуляторная батарея слишком холодная.
Даже когда автомобиль припаркован, программное обеспечение Tesla может отправить запрос инвертору силового агрегата на включение питания и подачу соответствующих токов на двигатель для выработки достаточного тепла для прогрева ячеек — все это без создания крутящего момента, чтобы Model 3 не двигалась.
Tesla, по-видимому, сочла систему достаточно эффективной, чтобы не включать внешний подогреватель аккумуляторной батареи в Model 3, заменив его практически полностью программным обеспечением.
Наконец, для более технически подкованных, вот основные электронные компоненты аккумуляторной батареи:
1. Разъем зарядного порта 2. Узел контактора быстрой зарядки 3. Линия охлаждения к PCS 4. PCS – Система преобразования мощности 5. HVC – Высоковольтный контроллер 6. Низковольтный разъем от автомобиля к HVC 7. 12-вольтный выход от PCS 8. Положительный высоковольтный выключатель 9. Линия охлаждения к PCS 10. Высоковольтный разъем к отопителю салона и компрессору 11. Предохранитель выхода постоянного тока для отопителя салона, компрессора и PCS 12. Высоковольтный разъем к заднему приводному агрегату 13. Высоковольтный пиротехнический предохранитель 15. Высоковольтный разъем к переднему приводному агрегату 16. Отрицательный высоковольтный выключатель 17. Разъем для 3-фазной зарядки переменным током