Неутихающие споры о скорости деградации батарейки Тесла заставили меня заняться простой арифметикой.
1. Давайте найдем данные о том, какое количество электроэнергии автомобиль тратит, чтобы проехать определенное расстояние. Для этого я зашел на американский государственный сайт по "Экономической эффективности и возобновляемой энергии". Там я нашел данные по автомобилям Тесла модельного ряда 2017 г. Из них я выбрал Tesla Model S (60 kW-hr battery pack), поскольку для нее явно указана емкость батареи и ее данные не выделяются среди остальных моделей.
Машина потребляет 34 киловатт-часов на 100 миль. Пересчитаем, сколько она проедет при полной разрядке батареи: 100 миль * 60 / 34 = 176 миль. Давайте запомним эту цифру.
2. В батарее Тесла используются элементы Panasonic 18650. Обратимся к сайту производителя "Электронные компоненты - Промышленные устройства Panasonic" и найдем документацию по интересующим нас элементам. Прежде всего нас заинтересует график "Cycle Life Characteristics".
Ориентировочно за 200 циклов разряда емкость элемента падает с 2800 mAh до 2400 mAh, то есть на (1 - 2400 / 2800) * 100 = 14%. Теперь вспомним, что за 1 цикл разряда машина проезжает 176 миль. За 200 циклов машина проедет 200 * 176 = 35 тысяч миль.
То есть за 35 тысяч миль упомянутая модель автомобиля Тесла потеряет 14% емкости своей батареи.
3. Давайте сравним мои расчеты с другими доступными данными. Например, статья Отчетов по зеленым автомобилям "Жизнь батареи Тесла модель S: что на настоящий момент показывают данные". Приведенный в статье график утверждает, что за 200 тысяч километров, то есть за 124 тысячи миль батарея потеряет 8% своей емкости.
Предлагаю вам самостоятельно решить, кто из троих врет:
1. Государственное агентство США по защите окружающей среды.
2. Производитель элементов батареи Тесла.
3. Проповедники зеленой энергетики.
Дополнение.
Давайте оценим, сколько можно выиграть за счет уменьшения глубины разряда батареи. Существует статья некоторого "Батарейного университета" под названием "BU-808: Как увеличить время жизни литиевых батарей", на которую нередко ссылаются в блогах, в том числе сослались и при обсуждении моей заметки. Наиболее интересна таблица номер 2, сопоставляющая глубину разряда батареи и количество циклов разряда до достижения 30% потери емкости.
Обратите внимание, что если мы уменьшаем глубину разряда, то одновременно нужно увеличить количество циклов разряда, чтобы проехать то же расстояние. Итак, 1-я цифра - глубина разряда, вторая пара цифр - время жизни (в циклах) батарей двух разных типов, 3-я пара - то же время жизни с учетом уменьшенной емкости и 4-я пара - коэффициент выигрыша по времени жизни.
| 100% | 300/600 | ||
| 80% | 400/900 | 320/720 | 1.1/1.2 |
| 60% | 600/1500 | 360/900 | 1,2/1.5 |
| 40% | 1500/3000 | 600/1200 | 2.0/2.0 |
| 20% | 1500/9000 | 300/1800 | 1.0/3.0 |
| 10% | 10000/15000 | 1000/1500 | 3.3/2.5 |
Как вы можете заметить, максимальный выигрыш - 3.3 раза, в то время как в моих расчетов выше цифры отличаются в 124000 миль / 35000 миль * 14% / 8% = 6.2 раза, то есть они все равно почти в два раза превышают максимально достижимые. И не забывайте, что 6.2 - минимальное число, а 3.3 - максимальное.
Не уверен в корректности расчетов, но вопрос деградации очень дорогостоящей составляющей интересный и достойный обсуждения.
Комментарии
Чисто теоретически, батарея Теслы может содержать общую ёмкость батареи, выше декларируемой (где-то проскакивали сообщения, что ёмкость прошивкой увеличивается).
И тогда, если программно управлять зарядкой банок при условии, что не всегда машина едет до полной разрядки, скорость деградации будет ниже, чем у одной банки.
Но врятли, в 4 раза.
Если бы только в 4, это было бы полбеды. На самом деле 124 / 35 * 14 / 8 = 6.2 раза. Кроме того деградация батареи указывается для идеальной температуры в 25 C. Кроме того и гос. агентство и производитель батареек - заинтересованные стороны, так что реальные результаты должны быть хуже.
Что касается каких-то "особых условий заряда/разряда", то я никогда не поверю, что производитель элементов не упомянул бы о таких фантастических результатах, если бы они действительно имели место.
Никто не врёт. Дело в том что тесла не просто едет, пожирая батарею, а там более щадаще, там есть конденсаторы, рекуперация при торможении, отсюда эти 35000км проезжаются не чисто на батареях, а только частично. Скажем, в пробке, разгон до 5-7км/ч, потом остановка. И так целый час. При этом к батарее можно практически не притрагиваться, вполне может хватать конденсаторов.
за час проедите 5-7 км. и попутно будете заряжать конденсаторы от розетки?
Учи матчасть. Гугли "рекуперативное торможение".
рекуперация при стоянии в "пробке" - да Вам нобелевка светит, батенька
Ну неужто такой тупой, что даже прочитать не можешь? Тебе русским языком выже написано: разгон, торможение. Только при торможении в конденсаторы возвращается процентов 50-70 энергии затраченной на разгон (до 5-7км/ч, по пробке).
ну что Вы, я всё понял!
разгон, торможение - в конденсаторы возвращается процентов 50-70 энергии затраченной на разгон (до 5-7км/ч, по пробке), опять разгон, торможение - в конденсаторы возвращается процентов 50-70 энергии от предыдущих 50-70% затраченной на разгон (до 5-7км/ч, по пробке).
и на следующий разгон - выгоняйте из авто жену - пусть толкает! А то так и кругосветку по Вашему методу "разгон - торможение" можно на конденсаторах совершить.
да, кстати, Вашу мысль про тупость я охотно возвращаю Вам.
не, не проест
всё съест, без остатка
Прошивка стоит денег, ЕМНИП 4,5 тысячи вечнозеленых.
Не ёмкость прошивкой увеличивается, а снимается ограничение на глубину разряда. При это полезная ёмкость действительно увеличивается, но ценой сокращения времени жизни батареи.
хоть один адекватный комментарий, к которому хочется добавить: если одна банка в связке одного контроллера не сбалансирована, то связка целиком вылетает из заряда.
Ясное дело, что прошивкой физические параметры банки не увеличить. И меняются именно программные ограничения на заряд.
Что свидетельствует как-минимум о том, что максимальная физическая ёмкость батареи выше той, что заявлена. Отсюда и начинаются танцы с показателями деградации.
Причём, подозреваю, что этот финт далеко не единственный. Сама по себе банка не уникальна, производится не самой теслой и чудес в ней нет.
Да.
Практика реальной эксплуатации любых аккумуляторов показывает, что как только в связке умирает хоть одна банка, она сразу начинает постоянно тянуть на себя заряд с окружающих её банок. Тем самым уменьшая срок службы всего аккумулятора.
Существует формула расчёта надёжности сложносоставных систем ( в институте учил, но уже забыл за давностью лет). Так вот физический смысл той формулы заключается в том, что надёжность системы тем меньше, чем больше в ней частей. ИЧСХ, зависимость там не линейная, ибо с увеличением количества элементов резко возрастает энтропия системы.
Да, если очень грубо - множатся вероятности не-отказа (единица минус вероятность отказа), если элементы включены последовательно. И надёжность системы с ростом количества элементов стремительным домкратом падает в ноль. Допустим, в системе использованы элементы с вероятностью отказа 0,01%: при 100 элементах система будет иметь вероятность отказа 1%, а при 1000 элементах - больше 9.5%.
Очевидно, применяются какие-то методики диагностирования и вывода из работы дефектных батарей: сначала их замещают резервными, а потом начинает падать общая ёмкость.
Чисто из ворчливости вне спора зелени и прочих. Кто сказал что будет полный разряд и заряд батареи? Тут обычно вводят коэффициенты.
И на сайтах нормальных производителей обычно где то звездочка стоит условий при которых достигнут данный результат.
Верно. 2400 и 2800 это паспортные полные емкости элементов. И 14% это в условиях полного разряда.
Если же щадить батарею и не разряжать глубже 30% то получится
(1 - 1560/1960) * 100 = 20,4%
это вы считаете количество разрядов на определенное расстояние, а тут возникает другой вопрос.
что при равном расстоянии количество разряд-зарядов увеличивается и деградация аккумуляторов наоборот будет больше, чем если будут полные разряд-заряды
Я выбираю 4ый вариант. Вы плохо понимаете о чем пишете.
а вот нахрена столько ограничений по разрядке-зарядке?
потребителя это не должно волновать
Потребителя это и не волнует.Тесла искусственно снизило возможность полного заряда батарей.Более того . сейчас тесла торгует приложением.которое позволяет заряжать батареи полнее.Но помимо денег Вы теряете и часть гарантии на батарею.
У меня есть летающий дрон.В инструкции написано что полностью батареи рекомендуется заряжать непосредственно перед использованием полетами.хранить при заряде не более 70ти процентов.
Наверное в дорогих летающих дронах батареи не хуже чем в автомобилях тесла.дрон маленький стоит более тыс долларов. Дрон он летает в нем экономить энергию не получается.
При длительном хранении полностью заряженной батареи ее деградация может наступить за несколько месяцев.В физику этого дела я не вникал.просто почитал инструкцию.Теперь внимательно слежу за степенью заряда батареи.
Это такое условие всех литиевых аккумуляторов. Не только для дронов. У меня есть радиоуправляемая машинка на литий-полимерном аккумуляторе. Вот в инструкциях тоже говорилось о необходимости хранить аккумулятор подзаряженным. Точно такое же условие есть и для остальных устройств, где в аккумуляторах используется литий.
ваш текст: Потребителя это и не волнует. ....
какие-то буквы..... Теперь внимательно слежу за степенью заряда батареи.так не волнует или волнует ?
В случае с электро Теслой не волнует. За всю зарядку отвечает процессор. В случае в квадрокоптером я сам слежу за степенью заряда батарей при хранении.Благо это не сложно.на батареях сигнализаторы степени заряда есть.
А я плохо понимаю английский. Вернее, могу прочитать, но долго и со словарём.
Раз уж вы размещаете комментарии на российском и русскоязычном сайте, то давайте перевод.
https://translate.yandex.ru/
Таким образом, Вы можете делать более 40 000 циклов заряда/разряда при переходе от 30% до 70%. Или над 35 000 циклами обязанности/разрядки от 20% до 80%; 28 000 циклов от 10% до 90%; 15 000 циклов от 8% до 92%, 7500 циклов от 6% до 94%, и уменьшение емкости идет более быстро и быстро, окончательно достигая 500 циклов перезаряжая от 0% до 100%.
Машинный перевод всегда отвратителен. Если комментатор в состоянии оценить "подстрочник" и поправить его, то почему бы не переводить самому?
Т.е., говоря простыми словами, если в машине стоит батарей в два раза больше заявленного, то их можно гонять по циклу в два раза меньше (например, заряжая до 80% и разряжая до 30%). При этом показывать потребителю "полный заряд и полный разряд" и иметь волшебным образом увеличенное их время жизни, так?
Т.е. когда Тесла говорит про 60KWH в машине, на самом беде их там 120KWH, к примеру?
Тогда по их прекрасным графикам потеря ёмкости относится не к исходным 60, а к 120, т.е. как минимум, вдвое выше. И. соответственно, при исчерпании запаса ёмкость свалится вниз стремительным домкратом.
Я всё правильно понял, что вы написали?
Нет, неправильно конечно. Достаточно 10% резерва чтобы срок службы батареи был более 15 лет.
Да ну?!
http://www.ixbt.com/news/2017/09/13/tesla-udaljonno-razblokirovala-akkum...
Да просто программа высчитывает наверно остаточную емкость акков и такой же примерный процент заряда/разряда, ориентируясь на зарядный /разрядный ток и напряжение. В ИБП по крайней мере было так. Эти программы еще иногда забавно глючат при нештатной работе аккумуляторов.
как минимум попахивает формулировкой "введение в заблуждение" в отношении Теслы и какими-то исками в суды.
как минимум в америке может проскочить. у них даже отсутствие предепреждения на горячем кофе, о том что оно горяее, уже повод судиться.
Этот же автор обещал в следующем году всех отправить на Марс. Такой большой, а в сказки верите.
Вы привели цифры для деградации до 70%(2250mAh), а автор - на 14%(2400mAh)
К тому же вряд ли производитель работал с интенсивностью 1 цикл в сутки. Не учитывается и пассивная деградация. Поэтому все приведённые цифры - сферический конь в вакууме, но автор приводит верхнюю оценку для выбранного им случая.
> Машина потребляет 34 киловатт-часов на 100 миль.
Я правильно понимаю, что это без учета обогрева салона (или кондиционера в жару)?
Это в среднем, с учетом всех климатических условий.
Я не понимаю, что такое "в среднем" для такого энергоемкого вопроса.
Для какой конкретно температуры это считалось и какие конкретно затраты на отопление / кондиционер заложены?
Это вопрос однозначно без ответа.
Да, обычно в подобных данных приводятся цифры, когда все лишнее выключено и машина двигается в идеальных условиях. Калифорния - не идеальное место для электро-автомобиля (слишком жарко). В настоящую минуту у нас 32 C в тени.
Обычно стоит ознакомится с процедурой тестирования, перед тем как говорить об этом. Они проводят испытания и в холодном климате, и в жарком. У них 5 разных цилков - из которых складывается среднее.
http://www.fueleconomy.gov/feg/fe_test_schedules.shtml
То есть вы хотите сказать, что Теслы "как среднее" размазаны по всей территории США, а не сосредоточены в радиусе 20 миль от того места, где я живу?
Кроме того вы упустили предложение "EPA has established testing criteria for electric vehicles and plug-in hybrids that are slightly different than those for conventional vehicles." То есть ваша ссылка ничего не объясняет.
Для электромобилей испоьзуют те же самые 5 циклов.
На этот раз без ссылки?
а товарищ Иллон Маск вообще как-то не замечен в доказательстве своих утверждений
джентельменам же принято верить на слово, разве нет ?
эгей, привет шашлык.
Не худшие условия.. перепад температур всего 10 градусов от комфортных 22С. Кондиционер жрет один киловатт - переносит три.
При -10С за бортом все становится намного много хуже. Перепад 32 градуса и КПД печки 100% а не 300%. Энергозатраты на комфорт выше в 10 раз!!!
При минус -10 еще и падает емкость батарей и ток разряда.
Зимой салон не следует прогревать до +25. В автомобиле следует ездить в верхней одежде соответствующей погодным условиям. Потеть не нужно в машине.
Страницы