Литий-ионные аккумуляторы напряжением 350–400 В – основа энергосистемы. Батарея состоит из тысяч цилиндрических элементов формата 2170 или 4680, объединённых в модули. Например, Model 3 Long Range использует 4416 ячеек, обеспечивая запас хода 568 км.
Трёхфазный асинхронный двигатель переменного тока расположен на задней или обеих осях. В Performance-версиях два мотора суммарно выдают до 1020 л.с. КПД достигает 97% благодаря отсутствию механических потерь, характерных для ДВС.
Инвертор преобразует постоянное напряжение в переменное с частотой до 15 кГц. Система рекуперации возвращает до 30% энергии при торможении, снижая нагрузку на тормозные колодки. Например, Model S Plaid восстанавливает до 70 кВт мощности при замедлении со 100 км/ч.
Охлаждение батареи и силовой электроники – жидкостное. Теплоноситель циркулирует через алюминиевые пластины между ячейками, поддерживая температуру в диапазоне 15–50°C. Это продлевает ресурс аккумуляторов до 500 000 км без критической деградации.
Как устроена силовая установка Tesla
Основной компонент – литий-ионная батарея, расположенная под полом. В Model S её ёмкость достигает 100 кВт·ч, что обеспечивает запас хода до 600 км. Энергия передаётся на инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный для асинхронного двигателя.
Трансмиссия и управление
Двигатель соединён с колёсами через одноступенчатый редуктор. В полноприводных версиях используются два мотора – на каждой оси. Блок управления регулирует мощность в реальном времени, анализируя данные с датчиков педали акселератора, скорости и нагрузки.
Зарядка и рекуперация
При торможении кинетическая энергия преобразуется в электричество и возвращается в батарею. Стандартная зарядка от сети 220В даёт 40-50 км запаса за час, а Supercharger восполняет 80% ёмкости за 30 минут.
Конструкция аккумуляторного блока и передача энергии
Литий-ионный накопитель состоит из тысяч цилиндрических ячеек формата 2170 или 4680, объединенных в модули. Каждая ячейка содержит:
- Анод из графита
- Катод на основе никеля, кобальта и алюминия (NCA) или никеля, марганца и кобальта (NMC)
- Жидкий электролит с литий-гексафторфосфатом
- Сепаратор из полиэтилена
Модули соединяются параллельно и последовательно, формируя напряжение 350-450 В. Термосистема поддерживает температуру в диапазоне 15-50°C через:
- Алюминиевые охлаждающие пластины
- Гликолевый теплоноситель
- Радиаторы в передней части машины
Энергия передается через:
- Главный контактор – замыкает цепь при запуске
- Инвертор – преобразует постоянный ток в трехфазный переменный (до 1000 А)
- Трансмиссию с фиксированным передаточным числом 9:1
Контроллер регулирует мощность с частотой 10 кГц, изменяя ширину импульсов. При рекуперации процесс обратный – двигатель становится генератором, возвращая до 70% энергии.
Преобразование кинетической энергии в заряд
При замедлении инвертор переключает мотор в генераторный режим. Тяговая батарея получает до 70% энергии, которая обычно теряется при торможении. Сила восстановления заряда регулируется педалью акселератора: плавное отпускание добавляет 5-15 кВт, полное снятие ноги – до 60 кВт.
Тормозные колодки задействуются только при резких остановках или скорости ниже 8 км/ч. Датчики ABS и ESP корректируют распределение энергии, предотвращая блокировку колёс. Водитель видит реальные цифры рекуперации на дисплее – от 1 до 250 А в зависимости от уклона дороги и степени замедления.
В холодную погоду система ограничивает мощность восстановления до 30% до прогрева батареи до +15°C. Для максимальной эффективности поддерживайте заряд аккумулятора в диапазоне 20-80% – это снижает внутреннее сопротивление и повышает КПД до 92%.
