テスラの「三電」技術
2023-10-13 11:10:42現在、新エネルギーの電気自働車はすでに自働車産業の発展の趨勢になって、三電の核心技術は大いに完成車の性能を決定します。電働車にとって、電池、電机、電気制御を含む三電システムは、車両の航続、スピード、コスト、安全などの多くの次元に直接作用することができます。
「三電」の技術はいわば電車の魂です。
多くの人にとって、テスラは電車業界の紛れもないリーダーですが、テスラの三電技術は一体どうなっているのでしょうか。今日は、ちょっとお話しします。
1、電池
「三電」の技術として、電池の重要性は言うまでもないでしょう。
テスラは業界では画期的な円筒型バッテリー設計を採用しており、優れた放熱性と安全性を備えており、円筒型バッテリーの構成性は出力ニーズによりよく適応しています。
テスラのバッテリーは内部抵抗が非常に小さく、バッテリー自体の消費電力が低いのです。この電池のコアはニッケル、コバルト、アルミニウムの材料を採用して、電池の密度をより強くして、同じ電池の体積の下で、円筒形のコア設計はより多くのコアを併べることができます。1回の充電でより多くの電気を蓄えることができ、1キロあたりの電気料金を安く抑えることができます。
バッテリーの安全性にもテスラは力を入れています。車に積み込まれる前、テスラのバッテリーはどれも厳しいテストを受けていました。高温、雨、電気ショックなどの試練を経てきましたまた、コアモジュール、バッテリーパック、ボディ間に難燃材を設置し、バッテリーが過熱した際の熱の広がりをしっかりと防いでいます。
テスラが発表した「2020インパクトレポート」は、テスラモデルSとモデルXの所有者の実際の走行距離のデータによると、32万2000キロを走行した後、バッテリー容量の維持率は平均約90%で、バッテリーの減衰率は非常に小さいことが明らかになりました。そしてバッテリーの減衰こそが、電気自動車のクルマの寿命を決める重要な要素なのです。
2、モーター
モデルSプレイドは、世界最速の量産車の1つとしてメディアに取り上げられています。最高速度は322km/hで、テスラの最高速度は飛行機の離陸に匹敵します。
それだけでなく、より庶民的な価格のモデル3、モデルYも同様に「スーパーカー級」の強力な性能を備えています。その中で、Model Y高性能版の100キロの加速度はわずか3.3秒で、このデータはランボルギーニReventon、フェラーリ599などの車種と同じ区間にあります;3.7秒で100キロ加速したモデルYの高性能版は、メディアから「100キロ最速SUVの1つ」と賞賛されました。
このようなパフォーマンスは、テスラの強力なモーター性能のおかげです。
テスラの全輪駆動モデルでは、前後軸にそれぞれ独立して制御するモーターを配置し、4つの車輪を効率よく駆動します。
永久磁石の同期電机は永久磁石を提供して、磁気を励磁電流が必要なくて、磁気損失がなくて、エネルギー効率の制御がより強いです;テスラ独自に開発された誘導電机は、デジタル制御された電流を介して、強力な交受磁界を発生し、磁界が交互にロータを引きつけたり反発したりして、これによって働力を発生し、車輪を回転させて、働力を効率的に直接変換させて、車両の性能をさらに向上させます。
テスラのモーターは瞬間的に強力なトルクを持ちます。モデルSプレイドには、3つの独立したドライブユニットが搭載されています。各ユニットには、カーボンファイバー製カバー付きモーターローターが含まれています。
構造設計だけでなく、テスラモーターは素材の選び方にも力を入れています。たとえばモーターに使われている炭化ケイ素です。技術とコストの制約のため、現在業界内では、炭化シリコンは一部の高級車種にのみ使用されていますが、テスラモデル3、モデルYはすべてこの材料を使用しています。
また、モーターの「直冷」システムは、テスラが直接リキッドとロータを冷却することができます。これによりモータの温度制御が効率化されるだけでなく、モータ設計の複雑さも軽減されます。
3、電気制御
電池、モーターの話をしてから、電気制御の話をします。
電気制御システムの重要性は、電気エネルギーの合理的な分配と管理を実現し、車両の正常な使用を保証し、エネルギー利用効率と安全性を向上させます。
テスラのバッテリーマネジメントシステム(BMS)の課題は、他の多くの車種に比べて大きくなっています。テスラは21700円の三元リチウムイオン電池で構成されたバッテリーシステムを大量に採用しており、これによりコア数が膨大になりました。通常のBMSシステムでは、これだけのバッテリー管理はできません。テスラはBMSのバッテリーマネジメント技術を独自に開発し、「1マスター4スレーブ」の管理方式を採用しています。バッテリーパックの「Penthouse」にはホストBMUセンターがあり、そこに4本のBMS回線が配置されています。また、すべてのバッテリーの電気制御システムがペンタハウスに統合されており、この高度な電気制御システム統合もテスラの特徴です。
テスラのBMSシステムは、モジュール化されているため、異なるバッテリーを使っても適応性が高く、高い包容性を示しています。コアバランスに2段階法を採用することで、コアの寿命を延ばし、コアの減衰を抑えています。
全体的に、テスラBMSバッテリーマネジメント技術は、バッテリーを正確かつ効率的に管理し、バッテリーの過充電、過充電を予防し、バッテリーの損失を低減し、バッテリーの持続性と寿命を向上させることができます。テスラの電気制御技術はほとんどの自動車メーカーを超えていて、これも彼らが業界で技術をリードしている大きな要因です。
電気自動車業界の先導企業として、テスラは一貫して「三電」のコア技術の研究に専念しており、動力電池コア、電気モーター、電気制御などの方面で多くの成果を上げています。その確固たる三電技術のおかげで、車両はより高いスピードを出せるようになり、電車が安全に移動できるようになり、電気自動車業界の発展を牽引しています。
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