Устройство тесла: Tesla Model S — Как это работает

Содержание

Tesla Model S — Как это работает

Так сложилось, что в рубрике «Космоddrом» почти ни одна статья не проходит без упоминания несомненно любимого всеми нами господина Илона Маска. Он действительно является одной из самых харизматичных фигур в современном мире науки и техники, а его компании Tesla и SpaceX впечатляют своей деятельностью. Учитывая большой интерес к персоне Маска и его детищам, я решил  поближе познакомить вас с ними в рамках нашей новой рубрики «Как это работает». И в сегодняшней статье речь пойдет о текущем флагмане Tesla, Model S.

Думаю, ни для кого не секрет, что Tesla производит электромобили. Вряд ли найдется много желающих оспорить тот факт, что Model S, являющаяся «лицом компании» на данный момент, — лучший представитель наземных транспортных средств, работающих исключительно на электричестве. Давайте же разбираться, как он работает.

В отличие от привычных нам автомобилей, у Model S нет большого и тяжелого двигателя, ведь взрывать бензин и преобразовывать энергию во вращение колес нет необходимости. Вместо этого индукционный электродвигатель размером с арбуз расположен между задними колесами. Создатели утверждают, что эффективность преобразования энергии в движение такой силовой установкой в 3 раза выше, чем у стандартного двигателя внутреннего сгорания.

Снизу автомобиля поместились батареи. В зависимости от комплектации емкость может варьироваться от 60 кВт*ч до 85 кВт*ч. А это от 5040 до 7104 элементов питания соответственно.  Такая емкость обеспечит средний запас хода от 330 до 425 км. К слову, производством батарей занимается компания Panasonic.

Расположение аккумуляторов в нижней части Model S в сочетании с относительно легким кузовом из алюминия позволяет расположить центр тяжести на уровне в 45 см, что очень низко. А, как известно, чем ниже центр тяжести, тем лучше управляемость и поведение на поворотах. Распределение нагрузки между передней и задней осями составляет 47 к 53.

Двигатель, расположенный сзади, работает по простому индукционному принципу, который используется в массе бытовых приборов. На катушки в статоре подается переменный ток, а благодаря электромагнитной индукции в движение приводится ротор. Конкретно в случае Model S используется трехфазный четырехполюсной двигатель. Охлаждается он за счет циркуляции жидкости. С его помощью достигается мощность в 416 л.с. и вращающий момент в 600 Нм. Такие показатели позволяют разгонятся с места до сотни за 4,4 секунды (в случае топовой комплектации).

Помимо того что электрический двигатель не производит выхлопных газов, что позитивно сказывается на экологии, ему еще не нужно время на подачу топлива и преобразования его во вращение колес, что означает, что задержка между нажатием на педаль газа и подачей мощности почти нулевая. А система рекуперации позволяет почти не пользоваться педалью тормоза в городских условиях. Впрочем, интенсивность системы настраивается вручную. А еще потому что в Model S нет большого двигателя, бензобака и прочих объемных штук, вы получите много места. В багажнике (том, который сзади) при желании можно даже установить два дополнительных сидения. Неплохо как для седана. Так что вы сможете перевозить двух детей сзади и даже еще одного спереди.

Наверное, самое больное место любого электрического автомобиля — время и место зарядки. Tesla предлагает систему «суперзарядки», которая за полчаса добавит вам 275 км хода. Однако такие заправки есть далеко не везде, и не всегда вы будете проезжать мимо них. С помощью адаптера можно заряжать Model S и от стандартной розетки, но занимать это может очень долгое время — более 15 часов при токе в 20 А.

Впрочем, в 2013 году Tesla продемонстрировала возможность полной замены батарей на заряженные всегда за 90 секунд. Примерно такое же время необходимо для заправки бензином. Стоить такая процедура на станциях Tesla будет примерно $60-80, что соизмеримо с полным баком топлива. В то же время зарядка от сети на фирменных станциях для всех владельцев Tesla бесплатна.

Абсолютное большинство органов управления автомобилем сконцентрировано на 17″ тач-панели. Таким образом, можно попробовать растаможить Model S как большой планшет с чехлом в виде автомобиля. Если прокатит, это сэкономит вам кучу денег.

Эпилог

Надеюсь, вам было интересно узнать подробнее о Model S — пожалуй, лучшем электромобиле современности. В качестве бонуса можете посмотреть галерею живых фотографий от нашего главного редактора, Саши Ляпоты, который смог в свое время познакомиться с творением Tesla лично, пусть даже только на выставочном стенде.

Если вам нравится рубрика «Как это работает», рассказывайте о ней друзьям с помощью кнопок соцсетей — этим вы поможете развитию проекта. А также предлагайте темы для следующих выпусков в комментариях.

Все о зарядке электромобилей - Moscow Tesla Club

Для дома и офиса

Более 90% владельцев Tesla в России заряжают электромобили дома. Это удобно, поскольку не нужно тратить время на поездку на зарядную станцию. Вернувшись домой, достаточно оставить Tesla подключенной к электросети до утра. Полной зарядки аккумулятора обычно хватает на 2-3 дня. Заряжать электромобиль в домашних условиях можно от обычной евророзетки, однако в этом случае процесс очень долгий.

Другой вариант — трехфазная розетка, которую можно установить в загородном доме или в офисе. Процесс зарядки от трехфазной розетки значительно быстрее.

Рекомендуем приобрести одну из зарядных станций, представленных ниже. Каждая из них небольшого размера и проста в эксплуатации.

Мощность — 22 кВт

Сила тока — 32 А

Частота — 50 Гц

3-фазный переменный ток

Мощность — 22 кВт

Сила тока — 0-50 А

Постоянный ток

Мощность — 22 кВт

3-фазный переменный ток

Для быстрой зарядки и публичного использования

Существует несколько способов зарядить Tesla в общественных местах. Вы можете воспользоваться:
  • Трехфазной розеткой на любой автомойке, в отеле или подземном паркинге.
  • Зарядной станцией стандарта Mennekes Type 2.
  • Зарядной станцией CHAdeMO.
  • Supercharger (единственная станция этого типа в Москве расположена на территории гольф-клуба «Сколково»). Устройство позволяет полностью зарядить электромобиль за 75 минут.
Moscow Tesla Club продает и устанавливает зарядные станции не только для дома, но и общественных мест. Также мы оказываем консультации по оформлению необходимых разрешений в муниципальных органах власти. С моделями зарядных станций для общественного использования можно ознакомиться ниже.

Установленная общественная зарядка будет добавлена на карту PlugShare.

Мощность — 22 кВт

Сила тока — 0-50 А

Постоянный ток

Мощность — 50 кВт

Зарядка постоянным или переменным током

Мощность — 150 кВт

Постоянный ток

Устройство ячейки 4680 и подробности о Tesla за $25,000 – обзоры электромобилей

Говорить о главной новости, ради которой затевался весь Battery Day, а именно о презентации новой аккумуляторной ячейки Tesla 4860, только в контексте увеличения емкости батарей электрокаров марки — значит не видеть всей картины.

Основная задача Tesla, как первопроходца в популяризации электротранспорта, состоит в создании доступного электромобиля для широкого потребителя. Tesla Model 3 стала первым шагом в данном направлении, однако, электромобили все еще не доступны для всех категорий потребителей. По расчетам компании, стоимость кВт*ч энергии необходимо уменьшить вдвое, чтобы электромобиль по стоимости сравнялся с автомобилем с ДВС и оказался значительно выгоднее с учетом дальнейшей эксплуатации.


Обширный план сокращения затрат на производство батарей, который состоит из 5 больших шагов, и был представлен Маском на самом деле.

Шаг 1. Строение аккумуляторной ячейки

Емкость ячейки 4680 в 5 раз выше, чем у ячейки 2170, которая на данный момент используется в батареях на электромобилях компании. Мощность увеличилась в 6 раз, а запас хода электрокара с такими ячейками будет больше примерно на 16%.

Однако, нельзя было просто взять и увеличить объем ячейки. Новый формфактор со столь высокой емкостью сопряжен с рядом технических проблем, в частности, с отводом тепла от элемента. В решении данной проблемы кроется инновационность представленной ячейки — в Tesla нашли способ убрать медный вкладыш и внедрить теплорассеивающую медную прокладку по диаметру ячейки. Помимо сокращения издержек при производстве, такое решение уменьшит нагрев при зарядке, соответственно, ускоряя процесс заряда.


К слову, по расчетам инженеров Tesla, форм-фактор 4680 оптимален — при большем диаметре увеличится сопротивление, что негативно отразится на запасе хода.

Новая аккумуляторная ячейка снизит стоимость кВт*ч на 14%.

Шаг 2. Производство ячеек

Процесс производства аккумуляторной ячейки состоит из 4 этапов: создание электрода, намотка электрода, сборка ячейки, заполнение электролитом и зарядка. При производстве старых батарей между вторым и третьим этапам необходима пауза — конвейер должен двигаться прерывисто, чтобы припаять вкладыш.


Технология ячейки 4680 позволяет организовать сборку без пауз. В результате, чтобы произвести ячеек на 1 ГВт*ч требуется на 75% меньше затрат, а необходимая производственная площадь сокращается примерно в 10 раз. Результат — стоимость кВт*ч снижается еще на 18%.

Шаг 3. Материалы анода

Решение,которое предлагает Tesla — напыление полимерного покрытия на кремний для его стабилизации и последующее создание сети посредством другого вещества. Звучит сложно, но на деле все достаточно легко осуществимо и может увеличить запас хода электрокара на 20%. А стоимость кВт*ч снижается еще на 5%.

Шаг 4. Отказ от кобальта в составе катода

Tesla предлагает заменить кобальт никелем, увеличить долю лития, добавить новое покрытие и легирование катода. Результат — 15%-е снижение стоимости кВт*ч.

Шаг 5. Литье кузовов электромобилей

Tesla Model Y должен стать первой моделью, на которой Tesla опробует отлив кузова целиком в специальной машине. Такой подход позволит снизить издержки на производство кузовов примерно на 40% и сократить числе необходимых деталей на кузове на 79 штук.

По подсчетам Tesla, все вышеназванные шаги позволят снизить стоимость кВт*ч на 56%, что сделает электромобиль доступнее автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Постепенное внедрение этих технологий откроет Tesla путь к выпуску доступного электрокара, стоимость которого в США может составить $25,000.


Маск утверждает, что такой электромобиль Tesla запустит в ближайшие 3 года. При этом, электрокар будет снабжен автопилотом последнего поколения, что абсолютно нехарактерно для автомобилей данного ценового диапазона.

Как устроен электромобиль Tesla. - Как это сделано, как это работает, как это устроено — LiveJournal

С тех пор, как я увидел год назад передачу посвященную этой машине, можно сказать, что она стала моей мечтой. Подумайте только - электромобиль который не нужно кормить дорожающим каждый день бензином или дизелем, который не загрязняет окружающую среду, и который признан самым надежным и экологичным автомобилем в мире!
Сегодня специально для сообщества kak_eto_sdelano небольшой рассказ об электромобиле Tesla Model S.


Когда я узнал, что один из экземпляров легендарного электромобиля появился в Москве, я решил познакомиться с его владельцем и увидеть машину воочию, однако она оказалась очень востребованной среди фанатов электромобилей и экологических движений, потому я нашел ее на мероприятии посвященном защите окружающей среды.

Немного расскажу о машине: Tesla Model S — пятидверный электромобиль производства американской компании Tesla Motors. Прототип был впервые показан на Франкфуртском автосалоне в 2009 году. Поставки автомобиля в США начались в июне 2012 года. Компания называет свой автомобиль с таким типом кузова "фастбэк", который нам известен как "хэтчбэк".

Цены на Model S начинаются от 62,4 тысячи долларов и доходят до 87,4 тысячи долларов (в США). Самый дорогой вариант — это автомобиль с запасом хода почти в 425 километров, способный набирать «сотню» за 4,2 секунды.

По итогам первого квартала 2013 года в США было продано 4750 экземпляров Tesla Model S. Таким образом, модель стала самым продаваемым люксовым седаном, опередив, в частности, Mercedes-Benz S-класса и BMW 7-й серии. Прорыв произошел и в Европе. В Норвегии за первые две недели сентября 2013 Tesla Model S - самый продаваемый автомобиль (322 шт), обошедший Volkswagen Golf (256шт).

Под капотом нет всего того, что мы привыкли видеть в машине с двигателем внутреннего сгорания. Здесь вместо него багажник.

Сзади то же самое. Багажник довольно объемный, при желании здесь можно установить детские кресла, обращенные лицом к стеклу.

Согласно US Environmental Protection Agency (EPA) заряда литий-ионного аккумулятора емкостью 85 кВт⋅ч хватает на 426 км, что позволяет Model S преодолевать наибольшую дистанцию из доступных на рынке электромобилей. Изначально в планах Tesla было начать в 2013 году производство автомобилей с аккумуляторами емкостью 60 кВт⋅ч (335 км) и 40 кВт⋅ч (260 км), однако из-за малого спроса от модели на 40 кВт⋅ч решено было отказаться. Базовая модель S использует жидкостное охлаждение двигателя переменного тока, который производит 362 лошадиных силы.

В основе аккумулятора автомобиля (их 16 блоков) находится около 7 тысяч пальчиковых батареек уложенных с особым распределением положительных и отрицательных контактов, который хранится в секрете.
Два нижних фото взято у sevruk

В июне 2013 года компания продемонстрировала возможность перезарядки Model S путём автоматической замены батареи. В ходе демонстрации было показано, что процедура замены занимает примерно 90 секунд, что более чем вдвое быстрее заправки полного бака аналогичного бензинового автомобиля. По заявлению президента компании Элона Маска, «медленная» (20-30 минут) зарядка батареи Model S на заправочных станциях компании останется бесплатной, в то время как быстрая замена обойдётся владельцу машины в сумму порядка 60-80 долларов, что примерно соответствует стоимости полного бака бензина.

Заглянем внутрь машины. Вместо привычных приборов на панели, здесь жк монитор, на котором все нужные функциональные кнопки и информация о рабочем состоянии автомобиля.

В данный момент автомобиль стоит на зарядке и вместо спидометра отражается информация о том, насколько заряжен электромобиль, и на сколько километров хватит его хода. Вместо тахометра на дисплее показываются данные амперметра.

Сзади довольно просторно.

Окна на двери без рамок.

На поворотнике - символ компании Tesla Motors, лаконичный и красивый.

Напоследок расскажу о том, как заряжается батарея электромобиля словами его владельца the-bpah

Как заряжать теслу? Простой ответ - легко и просто.

Простая математика и базовый курс электротехники, 8й класс средней школы.

Помним что мощность выражается в киловаттах и равна силе тока в амперах, помноженной на напряжение в вольтах.
А емкость батарейки теслы равна либо 60 КВт-ч, либо 85 КВт-ч, в зависимости от модификации.
И еще помним что штатное зарядное устройство работает в диапазоне 100-240V 50-60Hz. Проблем с российскими электросетями нет никаких.
Главное три фазы не подать 🙂 но абстрактный имярек без бойца-электрика с этой задачей не справится, а неумные бойцы-электрики в природе встречаются крайне редко, естественный отбор все дела.

Итак поехали. Куча опций.

Вариант 1. Всегда и везде.

Штатный блок питания, обычная розетка 220В.
12 ампер, 220 вольт = примерно 2.5КВт.
Полная зарядка батареи - полтора суток (указано для большой батарейки 85, для маленькой указанное время делим на полтора).
Важно иметь работающую "землю" на розетке, без этого не работает.
Техническая сложность - все разъемы зарядного устройства идут по заокеанским стандартам.
Решение - либо переходник с американской розетки на российскую (китайские переходники для айфонов не годятся, они хлипкие ппц, пускать по ним 12А вдолгую просто страшно), либо банальная скрутка. Цепляем к американским разъемам на скрутку отрезанный от полотенцесушителя или микроволновки кабель с вилкой. Работает.

Вариант 2. Дешево и сердито.

Второй разъем зарядного устройства. Стандарт NEMA 14-50, американская силовая розетка.
Берем американскую розетку стандарта NEMA 14-50 (важно озаботиться купить заранее, лучше сразу десяток про запас), зовем бойца-электрика. Просим или требуем выдать 50 ампер на одной фазе.
В зависимости от степени мотивации и мотивации бойца-электрика и возможно бойца-энергетика, получаем или 25А, или 32А, или 40А.
Дальше боец-электрик ставит на стену заранее запасенную американскую розетку и подключает ее. Бойцы-электрики этому обучены, коммутация проблем не вызывает (цепляются ноль-земля-фаза, нейтраль не нужна). Схемы коммутации ищем в википедии.
Итог - время полной зарядки сокращается до 18/14/11 часов.
Уже намного лучше, за ночь батарейка зарядится.

Как выглядит процесс зарядки по вариантам 1 и 2.
Открыл багажник. Вынул зарядное устройство. Вставил в розетку, дождался когда побегут зеленые огоньки. Вставил в машину, дождался пока замигает зеленым. Пошел спать. Минута-полторы на все про все.

Не уверен в возможности уличной установки. Визуально на IP44 не очень похоже, реально - надо читать спецификации. Варианты выкрутиться точно есть.

Вариант 3. Wall connector.

Процесс организации практически полностью аналогичен варианту 2.
Отличия:
- бойцам-электрикам и бойцам ставится боевая задача обеспечить 80 ампер на одной фазе. Возможно, бойцы с этой задачей не справятся, 80А это много. Тогда можно ограничиться 40А.
- вместо розетки NEMA 14-50 на стену вешается настенное зарядное устройство.

Процедура зарядки существенно упрощается. Снял со стены штекер, воткнул в машину, пошел спать. Секунд 15 и никаких проводов под ногами.
Время полной зарядки (если удастся организовать 80А) сокращается до 5-6 часов.
Уличное исполнение - да. Защита IP44.
Важный момент - убедиться при заказе что тесла умеет заряжаться током 80А. Если не умеет - вопрос потенциально можно решить заменой блока зарядки в тесле.
Но он дорогущий, проще купить не эту а другую теслу, где блок стоит штатно.

Для обособленно живущих замкадышей также доступна опция зарядки от однофазного дизеля. Особенностей абсолютно никаких, с коммутацией легко справится боец-электрик.

Пока это всё что есть.
Пока в России нет ни суперчарджеров (110КВт мощность, заряжает за 40 минут) ни станций battery swap (меняют батарейку на новую заряженную за 2 минуты).
Все будет. Год-два максимум.
Никаких технических сложностей нет, особенно в суперчарджерах. Вопрос ровно в том когда Элон Маск вспомнит про poor Russia. Скоро вспомнит, скоро 🙂

Что еще надо учитывать.
Что реальный расход электричества, в режиме уличных гонок (по-другому я на ней пока не езжу) в 1.5 раза выше номинального. Запас соответственно не 400 км, а 250-300.
Что реальный дневной пробег типового внутримкпадыша - в пределах 100-150км. Замкадыши ездят 150-200км. Соответственно каждый день нужно заряжать не всю батарею а половинку или 2/3. И не 10 часов, а 5-6-7.

Это всё. Больше никаких особенностей и откровений.
Просто каждый вечер ставим на зарядку айфон, айпад, макбук и теслу.

Жми на кнопку, чтобы подписаться на "Как это сделано"!

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану ([email protected]) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках, в ютюбе и инстаграме, где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс видео о том, как это сделано, устроено и работает.

Жми на иконку и подписывайся!

- http://kak_eto_sdelano.livejournal.com/
- https://www.facebook.com/kaketosdelano/
- https://www.youtube.com/kaketosdelano
- https://vk.com/kaketosdelano
- https://ok.ru/kaketosdelano
- https://twitter.com/kaketosdelano
- https://www.instagram.com/kaketosdelano/

Официальный сайт - http://ikaketosdelano.ru/

Мой блог - http://aslan.livejournal.com
Инстаграм - https://www.instagram.com/aslanfoto/
Facebook - https://www.facebook.com/aslanfoto/
Вконтакте - https://vk.com/aslanfoto


Тяговые литий-ионные батареи Tesla, что внутри?

Тяговые литий-ионные батареи Tesla, что внутри?

 

   Тесла Моторс является создателем поистине революционных экомобилей - электромобилей, которые не только выпускаются серийно, но и обладают уникальными показателями, позволяющими их использование буквально ежедневно. Сегодня мы заглянем внутрь тяговой аккумуляторной батареи электромобиля Tesla Model S,  узнаем, как она устроена и раскроем магию успеха этой  аккумуляторной батареи.

 

   Поставка батарей клиентам осуществляется в таких вот ящиках из ОСБ.

   Самая крупная и дорогая запчасть для Tesla Model S – блок тяговой аккумуляторной батареи.

   Блок тяговой аккумуляторной батареи находится в днище автомобиля (по сути это пол электромобиля - машины), за счёт чего Tesla Model S имеет очень низкий центр тяжести и великолепную управляемость. Батарея крепится к силовой части кузова при помощи мощных кронштейнов (см. фото ниже) или выполняет роль силовой – несущей части кузова авто.

 

 

      По данным североамериканского Агентства по защите окружающей US Environmental Protection Agency (EPA) одного заряда тяговой литий-ионной аккумуляторной батареи Tesla с номинальным напряжением 400В DC, ёмкостью 85 кВт·ч хватает на 265 миль (426 км) пробега, что позволяет преодолевать наибольшую дистанцию среди подобных электромобилей. При этом от 0 до 100 км/ч подобная машина разгоняется всего за 4,4 секунды.

 

   Секрет успеха Tesla Model S – это высокоэффективные цилиндрические литий-ионные батареи высокой энергоёмкости, поставщик базовых элементов известная японская фирма Panasonic.  Вокруг этих батарей ходит немало слухов.

                                             Один из них – это не влезай, убьёт!

   Один из владельцев и энтузиастов Tesla Model S из США решил полностью разобрать использованную батарею для Tesla Model S энергоёмкостью 85 кВт·ч, чтобы детально изучить её конструкцию. Кстати, её стоимость, как запчасти, в США составляет 12 000 USD.

   Сверху блок батареи размещено тепло и звука изоляционное покрытие, которое закрывается толстой полиэтиленовой плёнкой. Снимаем это покрытие, в виде ковра и готовимся к разборке. Для работы с батареей необходимо иметь изолированный инструмент и пользоваться резиновой обувью, и резиновыми защитными перчатками.

 

                                                                     

                                            Батарея Tesla. Разбираем!

    Тяговая аккумуляторная батарея Tesla (блок тяговой аккумуляторной батареи) состоит 16 батарейных модулей, каждый  номинальным напряжением 25В (исполнение батарейного блока - IP56). Шестнадцать батарейных модулей соединены последовательно в батарею с номинальным напряжением 400В. Каждый батарейный модуль состоит из 444 элементов (аккумуляторов) 18650 Panasonic (вес одного аккумулятора 46 г), которые соединены по схеме 6s74p (6 элементов последовательно и 74 таких групп параллельно). Всего в тяговой аккумуляторной батарее Tesla – 7104 таких элементов (аккумуляторов). Батарея защищена от окружающей среды посредством использования металлического корпуса с алюминиевой крышкой. На внутренней стороне общей алюминиевой крышки имеются пластиковые накладки, в виде плёнки. Общая алюминиевая крышка крепится винтами с металлическими, и резиновыми прокладками, которые герметизируются, дополнительно силиконовым герметиком.  Блок тяговой аккумуляторной батареи разделен на 14 отсеков, в каждом отсеке размещен батарейный модуль. В каждом отсеке сверху и снизу батарейных модулей размещены листы прессованной слюды. Листы слюды обеспечивают хорошую изоляцию батареи электрическую, и тепловую от корпуса электромобиля. Отдельно спереди батареи под своей крышкой размещены два таких же батарейных модуля. В каждом из 16 батарейных модулей имеется встроенный блок BMU, который соединён с общей системой BMS, которая управляет работой, следит за параметрами, а так же обеспечивает защиту всей аккумуляторной батареи. Общие выводные клеммы (терминал) находится в задней части блока тяговой батареи.

  

 

   До того, как полностью её разобрать, было замерено электрическое напряжение (оно составили около 313,8В), что говорит о том, что батарея разряжена, но находится в рабочем состоянии.

   Батарейные модули отличается высокой плотностью элементов (аккумуляторов) 18650 Panasonic, которые там размещены и точностью подгонки деталей. Весь процесс сборки на заводе Tesla проходит в полностью стерильном помещении, с использованием роботов, выдерживается даже определенная температура и влажность.

   Каждый батарейный модуль  состоит из 444 элементов (аккумуляторов), которые по виду крайне схожих с простыми пальчиковыми батарейками  - это литий-ионные цилиндрические аккумуляторы 18650, производства компании Panasonic. Энергоемкость каждого батарейного модуля из таких элементов составляет 5,3 кВт·ч.

   В аккумуляторах 18650 Panasonic положительный электрод - графит, а отрицательный электрод - никель, кобальт и оксид алюминия.

   Тяговая аккумуляторная батарея Tesla весит 540 кг, а её размеры равны 210 см в длину, 150 см в ширину, и 15 см в толщину. Количество энергии (5,3 кВт·ч), вырабатываемой всего одним блоком (из 16 батарейных модулей), равно количеству, производимому сотней аккумуляторов от 100 портативных компьютеров. К минусу каждого элемента (аккумулятора) в качестве соединителя припаяна проволочка (внешний токовый ограничитель), который при превышении тока (или при коротком замыкании) сгорает и защищает цепь, при этом не работает только группа (из 6 аккумуляторов), в которой был этот элемент, все остальные аккумуляторы продолжают работать.

   Тяговая аккумуляторная батарея Tesla охлаждается и подогревается с помощью жидкостной системы на основе антифриза.

   При сборке своих батарей Тесла применяет элементы (аккумуляторы), произведенные компанией Panasonic в различных странах, таких, как Индия, КНР и Мексика. Финальная доработка и размещение в корпус батарейного отсека, производятся в Соединенных Штатах. Компания Tesla предоставляет гарантийной обслуживание своей продукции (в том числе и  аккумуляторной батареи) на срок до 8 лет.

  На фото (сверху) элементы - аккумуляторы 18650 Panasonic (завальцовка у элементов со стороны плюса «+»).

  Таким образом, мы узнали, из чего состоит тяговая аккумуляторная батарея Tesla Model S.

Благодарим за внимание!

Элетрокары Tesla — варианты зарядных устройств и их разнообразие

Электромобили — это относительная новинка на транспортном рынке. Она интересует очень многих и самым главным вопросом остается — «Как заряжать такой агрегат?». Мы решили осветить детально данную тему, взяв за основу всемирно известную модель электрокаров — Tesla. 

Tesla — от чего зависит уровень запаса хода?

Даже с учетом полностью заряженного аккумулятора запас хода может разниться в зависимости от следующих нюансов:

  • Климатические явления. В зимний период будет активирован подогрев сидений и радиатор отопления, в жаркое время года обязательно потребуется включение кондиционера. Все эти устройства запитаны от главного аккумулятора, и их работа будет влиять на общий расход энергии и длительность поездки. Однако не в такой степени как, например, резкий или плавный набор хода.
  • Показатели спидометра. Tesla разработан для движения исключительно в городских условиях, где средняя скорость не превышает 80 км/ч, а для остановки авто используется процесс рекуперативного торможения (электромобиль в ходе торможения сам становится источником энергетического запаса для своего аккумулятора, т.е. происходит самозарядка). Поэтому движение на высоких скоростях для этого авто грозит быстрой потерей заряда.
  • Качество дороги. Как уже было сказано — Tesla, как и все остальные электромобили, созданы для передвижения по городу, поэтому поездка по грунтовому покрытию, имеющему крутые подъемы и спуски, усилит нагрузку на двигатель и расход электроэнергии сильно увеличится.

Каким образом предлагается заряжать электромобили Tesla?

Типы зарядных разъемов разработчиками создаются согласно тому, на какой рынок предполагается импортировать электрокары.

Для США предлагается USA порт, который можно зарядить в условиях однофазной сети 220 В, с максимальным амперажом — 80А.

Европейцы получают возможность приобрести Tesla с EU портом, который может быть заряжен как от 1-фазной, так и от 3-фазной сети с вольтажом 220В или 380В, с предельной силой тока 32А/3 фазы.

Есть и усовершенствованная версия европейской вариации зарядного разъема — новый EU порт, который имеет более широкие возможности в скорости зарядки аккумулятора. 

Подбор зарядного оборудования для электрокара Tesla

Создатели автомобиля для внутреннего американского рынка разделяют зарядные устройства на несколько уровней (level): 1, 2 и 3 соответственно.

Первый уровень — устройства отличаются очень медленной передачей заряда, т.к. переменный ток в них всего лишь 16А. При этом в США стандартный показатель напряжения 120В, а значит, что пиковая мощность у такой «зарядки» не более 1,92 кВт. Для примера, среднему седану потребуется не менее 12 часов для полноценного пополнения «сил». Но на фоне этого недостатка есть и огромное преимущество — на таком зарядном устройстве авто можно зарядить от домашнего источника электропитания. 

Традиционно зарядное устройство оснащается защитой от скачков напряжения и внезапного замыкания в сети. Замкнуть цепь можно только, если разъем будет находиться в гнезде зарядного устройства. Цена такого изделия относительно небольшая — в пределах 300 долларов.

Второй уровень наделяет зарядные устройства более серьезными показателями от 7 до 9 кВт, со стандартным для США амперажом 30 — 40А, на выходе получится 240В. Купить такую модель для дома можно по цене от 400 долларов. В основе зарядных устройств серии level 2 все тот же переменный ток, который предусматривает установку в авто преобразователя, выпрямляющего ток и распределяющего его по аккумуляторам. Именно поэтому, при емкости батарей в пределах 24 кВт, достичь 100%-го заряда можно уже через 4 часа.  

Самым мощным зарядным, которое может привести в рабочее состояние авто всего за 30 минут, считают устройства третьего уровня. Сила тока у него 100А, при напряжении 600В. Однако такими показателями наделены не все устройства типа level 3, так, средние варианты могут выдать не более 50 кВт. 

Используя такое оборудование можно зарядить авто не более чем на 80%, т.к. велика вероятность передержки и выхода аккумулятора из строя.

Что касается типов зарядного устройства для европейского рынка, то они изготавливаются по общему стандарту IEC 62196 в четырех уровнях (Mode): 1,2,3 и 4:

  1. Напряжение 230В, с силой тока 16А. Стандарт напряжения для европейских сетей 230В, а значит, скорость заряда от оборудования составит как минимум 3,6 кВт/ч;
  2. На втором уровне максимальный ампераж 32А (3 фазы), т.е. скорость заряда 22 кВт/ч;
  3. Мощная модификация, где ток достигает 250А с напряжением 400В (ток трехфазный переменный), заряжает аккумулятор — до 100 кВт/ч;
  4. Скоростная зарядка с постоянным током в 400А и напряжением 600В, поэтому заряд поступает 240кВт/ч.

Сравнивая между собой американские и европейские версии зарядного оборудования можно сделать вывод, что они одинаково подпадают под одно и то же регулирование. Однако нельзя оставить незамеченными 3-ю европейскую модификацию, в которой используется переменный ток и 4-ю — рекордсмена по скорости отдачи заряда. 

Первые два уровня отличаются низкими показателями заряда. Автомобиль на них будет заряжаться несколько часов подряд. А вот последние уровни достигают 80% за 30 минут и считаются «скоростными».

Инновационной разработкой сегодня можно назвать Model S, которая не требует от владельца разряжать ее до нуля и может быть подключена к сети в любой удобный момент. У нее отсутствуют эффект памяти и снижена до нуля возможность перезарядки, т.е. оставив ее подключенной к сети, владелец не рискует остаться вовсе без батареи. Более того, согласно рекомендациям производителя, батарею лучше держать на зарядке все время простоя (когда авто не эксплуатируется). В особенности такие меры важны в холодное время года. Хозяин авто имеет одинаково удобную возможность удаленно контролировать включение/выключение климат-контроля в авто и батареи от сети. 

Очень удобной функцией является автоматическое создание индивидуальной карты электрозаправок — в память устройства вносятся все места, где когда-либо происходила зарядка аккумулятора.

Что касается вопроса о сбросе удлинителя из окна многоквартирного дома, то все это лишь теория. На практике такой метод зарядки может оказаться довольно длительным и небезопасным. Поэтому каждый, кто желает приобрести личный электрокар должен позаботиться об установке индивидуальной зарядной станции возле парковочного места на работе или дома.

Установка зарядной станции — многоэтапный процесс, включающий в себя создание и согласование проекта, монтаж розетки и укладку кабелей, установка отдельного электросчетчика. 

Чтобы избавиться от всех этих забот, лучше всего доверить задачу профильным организациям с должным опытом работы в этой сфере.

⚡️ Tesla Model X Long Range 7 мест , под заказ

TESLA MODEL X 2021 г. в. Long Range.

Европейская версия (пробег - в километрах, температура - в градусах Цельсия, навигация активирована, работает в режиме онлайн, зарядное устройство совместимо со стандартной сетью России/ три фазы, 220, 380 вольт).

Европейская гарантия (в отличие от Американских версий) на электромобиль - 4 года или 80.000 км, гарантия на батарею - 8 лет или 200000 км.

                                                 Обновления 2020 года:
    1) Синхронный двигатель спереди (более мощный, экономичный и производительный)
    2) Адаптивная Пневмоподвеска с изменяемой жёсткостью (Стандарт, Авто и Спорт)
    3) Зарядное устройство увеличенной мощности (до 250 кВт/ч вместо прежних 150 кВт/ч)

    2021 г. в. TESLA MODEL X
     один из самых быстрых серийных кроссоверов в мире.
    Дальность пробега на одной зарядке - 507 километров (400-450 км в условиях город-трасса летом и 300-350 км зимой) .
    Суммарная мощность - 562 л.с. (2 двигателя на на передней и задней осях: по 206 кВт)
    Максимальная скорость - 250 км/ч (ограничена электроникой)

               КОМПЛЕКТАЦИЯ:
    - Цвет Черный лак
    - Литые диски R 20" Silver Wheels
    - Сидения повышенной комфортности: черная эко-кожа,
    - Потолок: алькантара, чёрный
    - Отделка салона темное дерево 
    - 7 мест
    - Автопилот 3.0 активирован, без функции FSD (полностью автономного вождения, без перпендикулярной парковки и вызова машины SUMMON)
    - Обогрев всех сидений, обогрев лобового стекла в зоне щёток, обогрев руля
    - Улучшенная HI-FI саунд-система, 14 колонок, вкл. сабвуфер (Dolby Digital), 2 усилителя и 5-ти полосный эквалайзер,
    - Активная пневмо-подвеска 5 положений, c функцией запоминания параметров и тремя режимами работы: Комфорт Авто Спорт
    - Mobile Connector в комплекте (зарядное устройство Тесла от сети 220 Вольт)
    - Фаркоп
    - УВЭОС ЭРА-ГЛОНАСС

PBS: Tesla - Мастер молнии: высокая частота

После успеха Ниагары Тесла возобновил свою любимую работу - эксперименты. Вернувшись в свою лабораторию на Гранд-стрит в Нью-Йорке, Тесла занялся исследованием высокочастотного электричества.

Ряд научных открытий уже пролили свет на явление высоких частот. В 1873 году Джеймс Клерк Максвелл из Англии математически доказал, что свет - это электромагнитное излучение, а свет - это электричество, колеблющееся с чрезвычайно высокой частотой.В 1888 году Генрих Герц из Германии экспериментально подтвердил, что электрическая искра распространяет электромагнитные волны в космос. Эти открытия определили радиоволны и вызвали интенсивные рассуждения о новых возможностях электричества.

Тесла начал поиск устройства, которое могло бы доставить его на эту неизведанную территорию. Он знал, что более высокие частоты будут иметь много технических преимуществ: лампы могут светиться ярче, энергия может передаваться более эффективно, и все это будет менее опасно, потому что энергия может безвредно проходить по телу.

Первоначальная цель

Tesla состояла в том, чтобы приблизительно определить частоту солнечного света и создать лампы революционной яркости и конфигурации. Он надеялся, что это устранит лампу накаливания Эдисона, которая потребляет только пять процентов доступной энергии.

Тесла начал свои исследования в области высоких частот с создания вращающихся генераторов переменного тока, которые могли работать на более высоких скоростях; но когда он приблизился к двадцати тысячам циклов в секунду, машины начали разлетаться, оставив его далеко от его цели.Ответ пришел с замечательным устройством, которое до сих пор известно как катушка Тесла. Это изобретение, запатентованное в 1891 году, взяло обычный домашний ток с частотой шестьдесят циклов в секунду и повысило его до чрезвычайно высоких частот - до сотен тысяч циклов в секунду. Помимо высоких частот, катушка также может генерировать чрезвычайно высокие напряжения.

Тесла разработал одни из первых неоновых и люминесцентных ламп для высоких частот. Он также сделал первые рентгеновские снимки.Но эти открытия меркли по сравнению с его открытием в ноябре 1890 года, когда он осветил электрическую лампу без проводов, передав энергию по воздуху.

Это было началом навязчивой идеи Теслы на протяжении всей жизни - беспроводной передачи энергии.

PBS: Тесла - Мастер молнии: Катушка Тесла

Чтобы исследовать электрическую сферу высоких частот и высокого напряжения, Тесла изобрел устройство, которое раздвинуло границы понимания электричества.В то время ни один из типичных компонентов схемы не был неизвестен, но ее конструкция и работа вместе дали уникальные результаты - не в последнюю очередь благодаря мастерским усовершенствованиям Tesla в конструкции ключевых элементов, в частности специального трансформатора или катушки, которая находится в сердце производительности схемы.

Такое устройство впервые появилось в патенте США № 454 622 Теслы (1891 г.) для использования в новых, более эффективных системах освещения. В своей базовой форме схема требует источника питания, большого конденсатора, самой катушки (трансформатора) и регулируемых электродов искрового разрядника.Для чего нужны эти компоненты и для чего они нужны?

Осцилляторы

Конденсаторы (или конденсаторы) и индуктивности (или катушки), электрически говоря, несколько противоположны в работе. В то время как ток в конденсаторе быстро нарастает по мере его зарядки, напряжение падает. В индукторе напряжение ощущается немедленно, в то время как ток замедляется, поскольку он работает против магнитного поля, создаваемого его собственным проходом в катушке.Если размеры катушки и конденсатора выбраны и выбраны для работы с точно противоположным временным интервалом - с пиком напряжения в катушке так же, как оно достигает минимума в конденсаторе, - тогда схема может никогда не достичь электрически тихого, стабильного состояния. Немного похоже на плескание воды в ванне, можно заставить ток и напряжение гоняться друг за другом взад и вперед, от конца к концу цепи. (Такой генератор часто называют контуром резервуара .)

Искровые разрядники

Чтобы заставить свой генератор «звенеть», Тесла использовал внезапные разряды, искры, через регулируемый зазор между двумя электродами.Напряжение на конденсаторе растет до тех пор, пока не достигнет уровня, при котором воздух в зазоре разрушается как изолятор. (Прецизионные винты устанавливают зазор зазора, так что больший или меньший зазор выбирает большее или меньшее напряжение пробоя.)

Начальный импульс очень мощный - вся энергия, накопленная в течение нескольких микросекунд, высвобождается в порыве, и этот импульс сам преобразуется в несколько более высокое напряжение при переходе от первичных обмоток катушки к вторичным обмоткам.Это, конечно, завершает лишь один цикл работы схемы. Воздушный зазор восстанавливается как изолятор, и конденсатор начинает заряжаться, пока снова не достигнет значения пробоя. Весь процесс может повторяться много тысяч раз в секунду.

Вторичная обмотка трансформатора тоже довольно особенная, она разработана Tesla для быстрой реакции на внезапный всплеск энергии и, что наиболее важно, для концентрации напряжения на одном конце в виде стоячей волны .Его длина рассчитывается таким образом, чтобы гребни волн, достигая конца и отражаясь назад, встречались и точно усиливали волны позади них. Чистый эффект - волна, пик напряжения, который кажется неподвижным.

Приложения

Если, как это произошло на практике, Тесла сделал антенну из высоковольтного конца своей вторичной обмотки, она превратилась в мощный радиопередатчик. Фактически, в первые десятилетия развития радио большинство практичных радиоприемников использовали катушки Тесла в своих передающих антеннах.Сам Тесла использовал большие или меньшие версии своего изобретения для исследования флуоресценции, рентгеновских лучей, радио, беспроводной связи, биологических эффектов и даже электромагнитной природы Земли и ее атмосферы.

Сегодня такие устройства часто используются в высоковольтных лабораториях, а энтузиасты-любители по всему миру строят устройства меньшего размера для создания искрящихся потоковых электрических дисплеев - нетрудно достичь четверти миллиона вольт. (Один из самых первых ускорителей частиц, разработанный Рольфом Видеро в 1928 году, генерировал высокое напряжение в катушке Тесла.Катушка стала обычным явлением в электронике, она используется для подачи высокого напряжения на переднюю часть кинескопов телевизора в форме, известной как обратный трансформатор.

Внутри лаборатории Указатель

Исследование проверяет жизнеспособность запатентованного изобретателем устройства 100-летней давности - ScienceDaily

Клапан, изобретенный инженером Никой Тесла столетие назад, не только более функциональный, чем предполагалось ранее, но и имеет другие потенциальные применения сегодня, команда исследователей обнаружил после проведения серии экспериментов по воспроизведению конструкции начала 20 века.

Его результаты, опубликованные в журнале Nature Communications , предполагают, что устройство Теслы, которое он назвал «клапанный канал», могло использовать вибрации в двигателях и другом оборудовании для перекачки топлива, охлаждающей жидкости, смазочных материалов и других газов и жидкостей.

Теперь известное как Tesla Valve, запатентованное устройство вдохновило стратегии для направления потоков внутри потоковых сетей и контуров.

«Примечательно, что это 100-летнее изобретение до сих пор не до конца изучено и может быть использовано в современных технологиях способами, которые еще не рассматривались», - объясняет Лейф Ристроф, доцент Института математических наук Куранта при Нью-Йоркском университете. старший автор.«Хотя Тесла известен как волшебник электрических токов и электрических цепей, его менее известная работа по управлению потоками или токами жидкости действительно опередила свое время».

Клапан Тесла - серия взаимосвязанных петель в форме капли - был разработан для пропускания потоков жидкости только в одном направлении и без движущихся частей. Устройство обеспечивает четкий путь для прямых потоков, но для обратных потоков маршрут медленнее - но этот последний недостаток фактически указывает на потенциальную нереализованную выгоду в обстоятельствах, когда потоки необходимо контролировать, а не освобождать.

Чтобы понять функциональность клапана, Ристроф и его соавторы, Куин Нгуен, аспирант физического факультета Нью-Йоркского университета, и Джоанна Абуэцци, студентка Нью-Йоркского университета на момент исследования, провели серию экспериментов в лаборатории прикладной математики Нью-Йоркского университета. Здесь они воспроизвели конструкцию клапана Tesla Valve и подвергли его испытаниям, в ходе которых было измерено его сопротивление проходящему потоку в двух направлениях.

В целом, они обнаружили, что устройство работает как переключатель.При низких расходах нет разницы в сопротивлении для прямого и обратного потоков, но выше определенной скорости потока устройство резко «включается» и значительно сдерживает обратные потоки или сопротивляется им.

«Что особенно важно, это включение приводит к возникновению турбулентных потоков в обратном направлении, которые« закупоривают »трубу вихрями и разрушающими токами», - объясняет Ристроф. «Более того, турбулентность возникает при гораздо более низких расходах, чем когда-либо ранее наблюдалось для труб более стандартных форм - до 20 раз меньшей скорости, чем обычная турбулентность в цилиндрической трубе или трубе.Это показывает мощность, которую он имеет для управления потоками, которые можно использовать во многих приложениях ».

Изображение с изображением произведения доступно на Google Диске.

Кроме того, они обнаружили, что клапан работает даже лучше, когда поток не является постоянным - когда он приходит в виде импульсов или колебаний, которые устройство затем преобразует в плавный и направленный выходной поток. Это перекачивающее действие имитирует преобразователи переменного тока в постоянный, которые преобразуют переменный ток в постоянный.

«Мы думаем, что именно это Тесла имел в виду для устройства, поскольку он думал об аналогичных операциях с электрическими токами», - замечает Ристроф.«На самом деле он наиболее известен тем, что изобрел двигатель переменного тока, а также преобразователь переменного тока в постоянный».

Сегодня, учитывая способность клапана управлять потоками и создавать турбулентность на низких скоростях, Ристроф видит возможности для изобретения Теслы в начале 20-го века.

«Устройство Теслы является альтернативой обычному обратному клапану, движущиеся части которого со временем изнашиваются», - объясняет Ристроф. «И теперь мы знаем, что он очень эффективен при смешивании, и его можно использовать для управления вибрациями двигателей и механизмов для перекачки топлива, охлаждающей жидкости, смазки или других газов и жидкостей.«

Исследование поддержано грантами Национального научного фонда (DMS-1646339, DMS-1847955).

Сеть

5G могла воплотить в жизнь его мечту о беспроводном электричестве спустя столетие после неудачных экспериментов

На пике своей карьеры первопроходец-электрик Никола Тесла был одержим идеей. Он предположил, что электричество может передаваться по беспроводной сети по воздуху на большие расстояния - либо через серию стратегически расположенных башен, либо через систему подвешенных воздушных шаров.

Дела пошли не по плану, и амбиции Tesla по созданию беспроводного глобального электроснабжения так и не были реализованы. Но сама теория не была опровергнута: для этого просто потребовалось бы невероятное количество энергии, большая часть которой была бы потрачена впустую.

Теперь в исследовательской работе высказывается предположение, что архитекторы сети 5G, возможно, невольно построили то, что Tesla не смогла построить на рубеже двадцатого века: «беспроводную энергосистему», которую можно было бы адаптировать для зарядки или питания небольших устройств, встроенных в автомобили, дома, рабочие места и фабрики.

Поскольку 5G полагается на плотную сеть мачт и мощную серию антенн, вполне возможно, что та же самая инфраструктура, с некоторыми изменениями, могла бы передавать мощность на небольшие устройства. Но передача по-прежнему будет страдать от ключевого недостатка башен Тесла: больших потерь энергии, которые может быть трудно оправдать с учетом безотлагательности климатического кризиса.

сетей 5G

Одна из башен Теслы, снятая в 1904 году. Викимедиа

Десятилетия назад было обнаружено, что сильно сфокусированный радиолуч может передавать энергию на относительно большие расстояния без использования провода для переноса заряда.Та же технология теперь используется в сети 5G: технология последнего поколения для передачи интернет-соединения на ваш телефон с помощью радиоволн, передаваемых от местной антенны.

Эта технология 5G направлена ​​на увеличение пропускной способности в 1000 раз по сравнению с последним поколением 4G, что позволяет подключать до одного миллиона пользователей на квадратный километр, благодаря чему моменты поиска сигнала на музыкальных фестивалях или спортивных мероприятиях ушли в прошлое. .

Для поддержки этих обновлений в 5G используется некоторая инженерная магия, и эта магия состоит из трех частей: очень плотные сети с большим количеством мачт, специальной антенной технологией и включение передачи миллиметровых волн (mmWave) наряду с более традиционными диапазонами.


Читать далее: 5G: что он предлагает и почему это важно?


Последний из них, mmWave, открывает гораздо большую полосу пропускания за счет более коротких расстояний передачи. Для контекста, большинство маршрутизаторов WiFi работают в диапазоне 2 ГГц. Если у вашего маршрутизатора есть опция 5 ГГц, вы заметите, что поток фильмов идет более плавно, но вам нужно быть ближе к маршрутизатору, чтобы он работал.

Увеличьте частоту еще больше (например, mmWave, которая работает на 30 ГГц или более), и вы увидите еще большее улучшение полосы пропускания, но вам нужно быть ближе к базовой станции, чтобы получить к ней доступ.Вот почему мачты 5G расположены более плотно, чем мачты 4G.

Мачты 5G расположены более плотно, чем их предшественники. Lisic / Shutterstock

Последнее чудо - добавить намного больше антенн - от 128 до 1024 по сравнению с гораздо меньшим числом (в некоторых случаях всего двумя) для 4G. Множественные антенны позволяют мачтам образовывать сотни карандашных лучей, нацеленных на определенные устройства, обеспечивая эффективный и надежный доступ в Интернет для вашего телефона в дороге.

Это те же самые сырые ингредиенты, которые необходимы для создания беспроводной электросети.Повышенная плотность сети особенно важна, потому что она открывает возможность использования миллиметровых волн для передачи различных радиоволн, которые могут передавать как подключение к Интернету, так и электроэнергию.

Эксперименты с мощностью 5G

В экспериментах использовались новые типы антенн для облегчения беспроводной зарядки. В лаборатории исследователи смогли передать мощность 5G на относительно короткое расстояние, чуть более 2 метров, но они ожидают, что будущая версия их устройства сможет передавать 6 мкВт (6 миллионных долей ватта) на расстояние 180 метров.

Чтобы представить это в контексте, обычные устройства Интернета вещей (IoT) потребляют около 5 мкВт - но только в самом глубоком спящем режиме. Конечно, устройства IoT будут требовать все меньше и меньше энергии для работы по мере разработки умных алгоритмов и более эффективной электроники, но 6 мкВт по-прежнему очень малое количество энергии.

Это означает, что, по крайней мере, на данный момент, беспроводное питание 5G вряд ли будет практичным для зарядки вашего мобильного телефона в повседневной жизни. Но он может заряжать или питать устройства IoT, такие как датчики и сигнализация, которые, как ожидается, получат широкое распространение в будущем.


Читать далее: Объяснитель: Интернет вещей


Например, на заводах сотни датчиков Интернета вещей могут использоваться для мониторинга условий на складах, для прогнозирования отказов в оборудовании или для отслеживания движения деталей по производственной линии. Возможность передавать питание напрямую на эти устройства IoT будет стимулировать переход к гораздо более эффективным производственным технологиям.

Проблемы прорезывания зубов

Но до этого нужно будет преодолеть трудности.Чтобы обеспечить беспроводное питание, мачты 5G будут потреблять около 31 кВт энергии, что эквивалентно 10 чайникам с постоянно кипящей водой.

Хотя опасения по поводу того, что технология 5G может вызывать рак, были широко опровергнуты учеными, такое количество энергии, исходящее от мачт, может быть небезопасным. Приблизительный расчет предполагает, что пользователей необходимо будет держать на расстоянии не менее 16 метров от мачт для соблюдения правил безопасности, установленных Федеральной комиссией по связи США.


Читать далее: Четыре эксперта исследуют, как зародилась теория заговора о коронавирусе 5G


Тем не менее, эта технология находится в зачаточном состоянии.Безусловно, возможно, что будущие подходы, такие как новая антенна с более узкими и направленными лучами, могут значительно снизить энергию, требуемую - и теряемую - каждой мачтой.

В настоящее время предлагаемая система скорее напоминает вымышленную «Wonkavision» в «Чарли и шоколадной фабрике» Роальда Даля, которая достигла подвига превращения кондитерских изделий в телевизоры, но при этом потребовала использования огромного блока шоколада для производства гораздо меньшего. на другом конце.

Поскольку он потребляет большое количество энергии по сравнению с мощностью, которую он поставляет устройствам, беспроводное питание 5G на данный момент является спекулятивным.Но если инженеры смогут найти более эффективные способы передачи электричества по воздуху, вполне возможно, что мечта Николы Теслы о беспроводной энергии может быть реализована - спустя более 100 лет с тех пор, как его попытки потерпели неудачу.

5 безумных изобретений из разума Николы Теслы

Мэтью Инман, владелец веб-комикса The Oatmeal , выполняет задание по созданию краудфандингового музея, посвященного изобретателю Николе Тесла, которого Инман называет «величайшим компьютерщиком». кто когда-либо жил ". Целью Инмана было собрать 850 000 долларов (что соответствовало бы гранту штата Нью-Йорк в соотношении доллар к доллару) за 45 дней.Но удивительно, что прошло чуть больше недели, и онлайн-кампания собрала более 1,1 миллиона долларов пожертвований. Многие поклонники изобретателя думают, что Тесла был более выдающимся, чем его более известные современники, включая Александра Грэма Белла и Томаса Эдисона. Несмотря на то, что имя Тесла не совсем нарицательное, его незамеченные достижения и дикое воображение превратили его в своего рода народного героя. Вот краткое изложение пяти самых безумных изобретений Теслы:

1. Беспроводная передача энергии Около 120 лет назад на Всемирной выставке 1893 года в Чикаго Тесла продемонстрировал, что можно без проводов передавать электричество, зажигая серию фосфорных лампочек в помещении. этот процесс он назвал электродинамической индукцией.Он мечтал, что такая технология позволит нам однажды снимать энергию на большие расстояния в атмосфере, снабжая далекие места назначения энергией, необходимой для комфортной жизни. Теперь, более века спустя, такие компании, как Intel и Sony, заинтересованы в применении безызлучательной передачи энергии в таких вещах, как сотовые телефоны, чтобы вы могли заряжать аккумулятор без грязных кабелей питания.

2. Рентгеновские лучи Исследования Теслы в области электромагнетизма помогли радиологам повсюду получить возможность вглядываться в анатомию человека, не разрезая его - концепция, которая в конце 1800-х годов казалась надуманной.Хотя немецкому физику Вильгельму Рентгену приписывают открытие рентгеновских лучей в 1895 году, собственные эксперименты Теслы с этой технологией за восемь лет до этого выявили некоторые из неотъемлемых опасностей использования излучения на человеческой плоти.

3. Луч смерти Сообщается, что в 1930-х годах Тесла изобрел оружие с пучком частиц, которое некоторые, по иронии судьбы, назвали «лучом мира», - говорит Лорен Дэвис по телефону io9 . «Устройство теоретически могло генерировать интенсивный направленный луч энергии», который можно было использовать для уничтожения вражеских боевых самолетов, иностранных армий »или чего-либо еще, чего вы бы предпочли не существовать.«Так называемый« луч смерти »так и не был построен, хотя Тесла продавал устройство различным военным подразделениям. После смерти Теслы планы на лазер так и не были обнаружены.

4. Робототехника Тесла вообразил это, В будущем раса роботов «сможет выполнять работу безопасно и эффективно», - говорит Дэвис из io9 . В 1898 году он продемонстрировал изобретенную им радиоуправляемую лодку, которую многие считают «самой лучшей». рождение робототехники ». Он представлял себе мир, наполненный« умными автомобилями, роботами-людьми-компаньонами, [различными] датчиками и автономными системами.«

5. Машина для землетрясения » В 1898 году Тесла утверждал, что он построил и развернул небольшое колебательное устройство, которое, когда оно было подключено к его офису и работало, почти сотрясло здание и все вокруг », - говорит Ши Гюнтер по тел. Revmodo . Устройство весило всего несколько фунтов, но Тесла смог настроить синхронизацию генератора на такой частоте, что каждая небольшая вибрация добавляла немного больше энергии к волне изгиба в здании ». , даже самая большая структура может быть расколота.«Осознавая потенциальные ужасы, которые может создать такое устройство», - сказал Тесла, он приложил молоток к генератору, чтобы отключить его, приказав своим сотрудникам заявить о незнании причины толчков, если их спросят ».

Источники: Максимум ПК , RSNA.org , An Engineer's Aspect, io9, Activist Post, Revmodo

NVIDIA Multi-Instance GPU User Guide :: NVIDIA Tesla Documentation

Интерфейс системного уровня для взаимодействия с возможностями на основе / dev на самом деле представляет собой комбинацию / proc и / dev .

Во-первых, новое основное устройство теперь связано с nvidia-capabilites и может быть прочитано из стандартного файла / proc / devices .

 
$ cat / proc / devices | grep nvidia-caps 
238 колпачков nvidia
         

Во-вторых, в / proc / driver / nvidia / features существует тот же набор файлов, что и для возможностей на основе / proc , за исключением того, что эти файлы больше не контролируют доступ к возможности напрямую.Вместо этого содержимое этих файлов указывает на узел устройства под / dev , через который cgroups могут использоваться для управления доступом к возможности.

Это можно увидеть в примере ниже:

 
$ cat / proc / driver / nvidia / возможности / mig / config 
DeviceFileMinor: 1
DeviceFileMode: 256
DeviceFileModify: 1
         

Комбинация основного устройства для nvidia-caps и значения DeviceFileMinor в этом файле указывает на то, что mig-config Возможность (которая позволяет пользователю создавать и уничтожать устройства MIG) контролируется узлом устройства с major: minor из 238: 1 .Таким образом, нужно будет использовать cgroups , чтобы предоставить процессу доступ на чтение к этому устройству для настройки устройств MIG. Назначение DeviceFileMode и DeviceFileModify Поля в этом файле объясняются далее в этом разделе.

Стандартное расположение этих узлов устройств - под / dev / nvidia-caps , как показано в примере ниже:

 
$ ll / разработчик / nvidia-caps 
всего 0
cr -------- 1 корень root 238, 1 30 мая 20:41 nvidia-cap1
cr - r - r-- 1 корень root 238, 2 30 мая 20:41 nvidia-cap2
...
         

К сожалению, эти узлы устройств не могут быть автоматически созданы / удалены драйвером NVIDIA одновременно с созданием / удалением. файлы под / proc / driver / nvidia / features (из-за проблем с соблюдением GPL). Вместо этого предоставляется программа пользовательского уровня под названием nvidia-modprobe , которую для этого можно вызвать из пользовательского пространства. Например:

 
$ nvidia-modprobe \
    -f / proc / драйвер / nvidia / возможности / миг / конфигурация \
    -f / proc / драйвер / nvidia / возможности / миг / монитор

$ ll / разработчик / nvidia-caps 
всего 0
cr -------- 1 корень root 238, 1 30 мая 20:41 nvidia-cap1
cr - r - r-- 1 корень root 238, 2 30 мая 20:41 nvidia-cap2
         

nvidia-modprobe просматривает DeviceFileMode в каждом файле возможностей и создает узел устройства с указанными разрешениями (е.грамм. + ur из значения 256 (o400) из нашего примера для mig-config ).

Такие программы, как nvidia-smi , автоматически вызовут nvidia-modprobe (если доступно) для создания этих узлов устройств от вашего имени. В других сценариях не обязательно использовать nvidia-modprobe для создания этих узлов устройства, но это упрощает процесс.

Если вы действительно хотите запретить nvidia-modprobe когда-либо создавать конкретный узел устройства от вашего имени, вы можете сделать следующее:

 
# Даем пользователю права на запись в файл возможностей в / proc
$ chmod + uw / proc / драйвер / nvidia / возможности / миг / конфигурация

# Обновите файл, установив для параметра DeviceFileModify значение 0
$ echo "DeviceFileModify: 0"> / proc / driver / nvidia / features / mig / config 
         

Затем вы будете нести ответственность за управление созданием узла устройства, на который в дальнейшем ссылается / proc / driver / nvidia / features / mig / config .Если вы хотите изменить это в будущем, просто сбросьте его на значение "DeviceFileModify: 1" с той же последовательностью команд.

И последнее, что следует отметить в отношении возможностей, основанных на / dev , заключается в том, что второстепенные числа для всех возможных возможностей заранее определены и могут быть запрашивается в различных файлах формы:

 
/ proc / driver / nvidia-caps / * - несовершеннолетние 
         

Например, все возможности, связанные с MIG, можно найти как:

 
$ cat / proc / driver / nvidia-caps / mig-minors 
конфигурация 1
монитор 2
gpu0 / gi0 / доступ 3
gpu0 / gi0 / ci0 / доступ 4
gpu0 / gi0 / ci1 / доступ 5
gpu0 / gi0 / ci2 / доступ 6
...
gpu31 / gi14 / ci6 / доступ 4321
gpu31 / gi14 / ci7 / доступ 4322

         

Это важно в контексте контейнеров, потому что мы можем захотеть предоставить контейнеру доступ к определенной возможности даже если его еще нет в иерархии / proc .

Например, предоставление контейнеру возможности mig-config подразумевает, что мы также должны предоставить ему возможности для доступа ко всем возможным ГИС и ЦИС, которые могут быть созданы. для любого графического процессора в системе.В противном случае у контейнера не будет возможности работать с этими ГИС и ЦИС, если они действительно был создан.

Изобретение Теслы 100-летней давности, «все еще не полностью изученное», полезно способами, которые мы не реализовали, говорят ученые.

Согласно новому исследованию, изобретение Теслы 100-летней давности на самом деле полезно способами, которых ученые не осознавали.

Никола Тесла выиграл патент на устройство, которое он создал в 1920 году, одно из многих прорывных изобретений, созданных инженером и футуристом.

Но спустя более века ученые обнаружили, что «Клапан Тесла» не только более полезен, чем предполагалось ранее, но и что у него могут быть другие совершенно новые применения.

«Примечательно, что это 100-летнее изобретение до сих пор не до конца изучено и может быть использовано в современных технологиях способами, которые еще не рассматривались», - сказал Лейф Ристроф, доцент Института математических наук Куранта при Нью-Йоркском университете. в заявлении старшего автора статьи.

«В то время как Тесла известен как волшебник электрических токов и электрических цепей, его менее известная работа по управлению потоками или токами жидкости действительно опередила свое время».

Тесла называл устройство «клапанным каналом», хотя с тех пор оно было названо в его честь и состоит из ряда петель в форме капли, соединенных в ряд. Он создал его как способ, позволяющий жидкости проходить только в одном направлении, без каких-либо движущихся частей.

Сравнение потоков в обратном направлении (справа налево) на трех разных скоростях.Течение воды визуализируется зелеными и синими красками, показывая, что потоки все больше нарушаются на более высоких скоростях

(Лаборатория прикладной математики Нью-Йоркского университета)

Но, по словам исследователей, его можно использовать и для других функций. Они обнаружили, что устройство работает как «переключатель»: только когда через него проходит достаточное количество жидкости, оно срабатывает, чтобы противостоять потокам, идущим в неправильном направлении.

Ученые предполагают, что поведение можно использовать множеством новых способов, включая использование для перекачки топлива или других жидкостей в двигатели и механизмы.Они также считают, что это может указывать на то, чего Тесла стремился достичь, когда работал над изобретением.

«Важно отметить, что это включение приводит к возникновению турбулентных потоков в обратном направлении, которые« закупоривают »трубу вихрями и разрушающими токами», - сказал профессор Ристроф.

«Более того, турбулентность возникает при гораздо более низких расходах, чем когда-либо ранее наблюдалось для труб более стандартных форм - до 20 раз меньшей скорости, чем при обычной турбулентности в цилиндрической трубе или трубе.Это показывает мощность, которую он имеет для управления потоками, которые можно использовать во многих приложениях ».

Они также обнаружили, что клапан работает лучше, если жидкость поступает не постоянным потоком, а скорее «пульсирует», когда в определенные моменты времени поступает больше или меньше жидкости. Исследователи обнаружили, что поток, выходящий с другой стороны, «превращается» в устойчивый и плавный поток.

Эта функция похожа на преобразователи переменного тока в постоянный, благодаря которым он сделал себе имя.

«Мы думаем, что именно это Тесла имел в виду для устройства, поскольку он думал об аналогичных операциях с электрическим током», - сказал профессор Ристроф.«На самом деле он наиболее известен тем, что изобрел двигатель переменного тока, а также преобразователь переменного тока в постоянный».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *