Как Tesla умудряется продлить жизнь аккумуляторам Powerwall

[nero-schwarz.livejournal.com]

В пост "Солнечные панели на крыше дома: результат первых 90 дней" под авторством skysheep пришёл некий dronelab и огорошил автора пренеприятнейшим известием, что Маск мошенник и обвёл автора вокруг пальца всучив ему свой Powerwall.

Свою аргументацию dronelab строил на том, что производители якобы заявляют максимум 500 циклов перезарядки и в любом случае аккумуляторы проживут не более 1,5-2 лет и никаких тебе 70% от начальной ёмкости после 10 лет, как обещает Tesla.

Давайте разбираться. Понятно, что количество циклов зависит от условий эксплуатации, как верно и написал skysheep и как это как раз и заявляют те самые производители. Но мне стало интересно, на чём конкретно основывались инженеры Tesla и почему они всё-таки дают гарантию на аккумуляторы Powerwall в 10 лет.

Согласно свединиям с сайта cleanenergyreviews_тчк_info в Powerwall применяются Lithium NMC (Nickel-Manganese-Cobalt) аккумуляторы исполненные в типоразмере 21700. К сожалению, я не нашёл какое количество и какие точно аккумуляторы применяются в Powerwall. Но если принять, что каждая 21700-ячейка имеет ёмкость 4,8Ah или 17,3Wh (такие применяются в Tesla Model 3), то получаем 13,5kWh/17,3Wh=780 ячеек содержатся в одной Powerwall.

Теперь воспользуемся теми самыми документами, в которых производители якобы утверждают, что десятилетняя эксплуатация аккумуляторов с сохранением ёмкости в 70% невозможна в принципе. Так как ТТХ оригинальных ячеек в Powerwall найти не удалось, допустим, что они близкие к ТТХ ячеек NCR20700B от Panasonic (тем более dronelab сам дал ссылку на этот документ, чтобы он потом не заявил, что это фейк и Panasonic тоже мошенники!):
https://akkuplus.de/mediafiles/Datenblatt/Panasonic/Panasonic_NCR20700B.pdf
Нас интересует график на шестой странице:

Зелёную линию я добавил, чтобы обозначить 70% от номинала в 4000mAh это 2800mAh.
Для тока разряда 12A (красная линия) имеем 270 циклов при достижении уровня 70% или падение ca. 550mAh за 100 циклов. Для тока 8A соответственно 500 циклов или падение ca. 250mAh за 100 циклов.

Теперь надо выяснить какой максимальный ток разрядки ячеек достижим в Powerwall при предельно допустимом режиме эксплуатации. Tesla заявлет, что Powerwall способна выдавать постоянную мощность 5kW. Это соответствует 5kW/780=6,4W для каждой ячейки. Или току в 6,4W/3,6V=1,8A.

Уменьшение тока разряда в 12А/8А=1,5 раза уменьшает наклон линии на графике где-то в два раза (550mAh/250mAh≈2).

При токе 1,8A имеем уменьшение тока в 8A/1,8A = 4,4 раза по сравнению с 8A. Это в свою очередь даёт нам уменьшение крутизны падения линии в 7,4 разa (log1,5(4,4)=3,7; 3,7x2=7,4). Или увеличение количества циклов в 7,4 раза 500*7,4=3700. Это 3700/365=10,14 лет при ежедневной эксплуатации Powerwall по максимально заявленным характеристикам, высчитанные на основе данных в документе от Panasonic.

Ну что я могу сказать, в Tesla не идиоты сидят, считать умеют, в отличие от диванных теоретиков в комментариях;)) Ещё и подстраховались, гады, на 51 день! А нет, я ж потерями в инверторе пренебрёг (5kW заявлены на выходе инвертора), значит, видимо, всё тютелька в тютельку рассчитали!

Правда, стоит ещё учесть, что в Powerwall ячейки разряжаются не полностью, как это было сделано для ячеек из документа Panasonic (разряд до 2,5V). Так что, возможно, количество циклов, необходимых для достижения уровня 70%, будет ещё выше и 10 лет инженеры Tesla выбрали с приличным запасом.

В любом случае всё это мелочи и порядок цифр именно таков (надеюсь, я нигде не обсчиталься, знающих людей прошу проверить и поправить меня в комментах). Полагаю, теперь любому адекватному человеку должно быть понятно, почему Tesla (и любая другая компания, производящая подобные аккумуляторы) даёт гарантию в 10 или около того лет.

Comments

[sakurovskiy.livejournal.com]

Слух ну мне стыдно за тебя, вверху заявил что технарь и тут такую ахинею несешь.

[flat-hedgehog.livejournal.com]

Без
Первый попавшийся под руку. 600 циклов. Да вы достали, эксперты по всему! Давайте я произвольно возьму 10 клиентских ноутбуков, позволю вам даже выбрать и мы снимем с них показатели. А вы оплатите мою работу из рассчёта 1 тыс рублей в час как дешевому мастеру. Пара часов на все уйдет. Если мои слова не подтвердятся. Но ваши же слова не стоят энергии на переключение пикселей на экране

[sakurovskiy.livejournal.com]

designed capacity - что-то типа эталона, от которого отсчитывать деградацию. Full charge - оценка емкость батарейки контроллером, не всегда совпадает с реальной (когда я перепаковал батарейку более емкими ячейками и сбросил контроллер, у меня Full charge был больше designed capacity))))).



А вот батарейку убили за 250 циклов в ноль:




После перепаковки:

[nero-schwarz.livejournal.com]

"Давайте я произвольно возьму 10 клиентских ноутбуков" — нет, вы возьмёте не десять клиентских ноутбуков, а 1000 ноутбуков обычных пользователей, составите статистику и тогда поговорим. Вы не понимаете, что ноутбуки ваших клиентов не отображают реальной картины? Ну это если вы хотите выяснить истину (естественно, что она будет далека от 3700 циклов перезарядки из-за особенностей условий эксплуатации, но скорее всего будет сильно отличаться от вашей непрезентабельной выборки в лучшую сторону), а не неумело и глупо потролить в очередной раз.

[nero-schwarz.livejournal.com]

"заявил что технарь" — кстати, это достаточно веский показатель того, что человек некомпетентен не только в своей области, но и вообще зачастую неадекват, несущий полнейшую ахинею. Ну это мой личностный опыт общения с "технарями" в ЖЖ, может в реальной жизни это не так.
Настоящий технарь скорее всего бравировать своей профессией не будет. А будет комментировать по делу и по комментариям будет видно, насколько компетентен человек:)

[sakurovskiy.livejournal.com]

все может быть. Я в ЖЖ чаще всего встречаю категоричных неадекватов, которые неспособны менять свою точку зрения и часто уверены в какой-то ахинее, которая когда-то считалась имеющей право на жизнь но давно списана в утиль.

[nero-schwarz.livejournal.com]

там ниже в комметах у меня возник вопрос по поводу того, а как это вообще устроен технически подсчёт циклов?
Ну хотя бы в ноутбуках. Скажем, производитель определил нижнюю границу разряда в 5% верхнюю в 95%. Полный цикл разряда-заряда будет 95%->5%->95%. А если ноут разрядить до 10% и потом опять зарядить до 95%, посчитает ли система этот цикл? Если да, тогда если до 20% или 60%?

[sakurovskiy.livejournal.com]

технически насколько я знаю у каждого производителя свой алгоритм, вроде бы там накопление, типа разряд на 10% и заряд на 10% - это 0,1 цикла.

[nero-schwarz.livejournal.com]

ясно, спасибо:)