Esta es la arquitectura de la batería del Tesla Model 3

Con un precio de venta de 35.000 dólares, el Model 3 de Tesla cuesta la mitad que los buques insignia del fabricante de vehículos eléctricos, el Model S y el Model X.

Para lograr este precio más asequible, Tesla ha tenido que diseñar una plataforma completamente nueva y una novedosa arquitectura para el pack de baterías, que Electrek nos ha mostrado en exclusiva.

El principal cambio es un nuevo formato de las celdas de la batería. Éstas son de un tamaño diferente a las del Model S y el Model X, que utilizan celdas conocidas como «18 650» (18 mm de diámetro y 65 mm de largo), mientras que el Model 3 tiene celdas más grandes llamadas «21 70″ (21 mm de diámetro Y 70mm de largo)». Dicho mayor tamaño de celda permite a Tesla optimizar la densidad de energía volumétrica.

La batería estándar de 50 kWh del Model 3 está compuesta por 2.976 celdas, dispuestas en bloques de 31 celdas. Los bloques entran en 4 módulos separados (2 módulos de 23 bloques y 2 módulos de 25 bloques). Este nuevo paquete de baterías se fabricará en la Gigafactoría y entrará en producción a finales de este año.

En la actualidad, Tesla está produciendo una batería de 74 kWh, que consta de 4416 celdas en grupos de 46 celdas por bloque y la misma distribución de bloques en los 4 módulos. A continuación se muestra un diagrama de la distribución de las celdas en un pack de baterías del Model 3:

La gran diferencia respecto a la arquitectura de las baterías de Tesla para el Model S y el Model X es que éstas cuentan con más módulos por pack. El nuevo pack de 100 kWh que Tesla ofrece para el Model S y Model X, tiene 16 módulos con 516 celdas, teniendo un total de 8.256 celdas. En este enlace se puede ver el pack desmontado y el nuevo sistema de refrigeración que usa.

Vistos los dos packs de baterías desmontados, vemos que el tamaño y la disposición de las celdas en el interior de la batería son las principales diferencias.

También hay otras sutiles diferencias que nos indican qué depara el futuro de Tesla. Por ejemplo, el diseño del Model 3 dificulta la tarea de intercambiar la batería, cosa que no sucede en los Model S y Model X. Con ello, quizá se pretenda poner fin a la idea de la estación de intercambio de baterías que se presentó en el pasado.

Otro punto a destacar es que el pack de batería del Model 3 no tiene conector de alta tensión adicional al puerto de carga, lo que descarta la idea de poder recargar de forma autónoma desde los bajos del vehículo, tal y como Tesla patentó. (LINK).

Tesla ha diseñado el pack de baterías del Model 3 incluyendo el cargador, los contactores de carga rápida y el convertidor DC-DC en un mismo conjunto y teniendo en cuenta la versión Dual Drive de tracción total.

Tesla también ha implantado en el pack de baterías mejoras ingeniosas para ahorrar peso y costes. Por ejemplo, han eliminado el calentador externo del pack de batería y sustituye su función el calor proporcionado por el tren motriz. Las celdas de la batería necesitan funcionar a una determinada temperatura media para mantener su funcionamiento óptimo, lo que significa que necesitan ser enfriadas y calentadas según las condiciones de temperatura exterior.

Normalmente, el calor residual de los motores eléctricos se puede utilizar para tal fin cuando el coche se mueve, pero Tesla ha logrado diseñar un controlador térmico para el pack del Model 3 que también puede usar el calor del tren motriz cuando el vehículo está estacionado.

Cuando éste está parado y cargando, el software de Tesla puede enviar una petición al inversor del grupo moto-propulsor para enviar una corriente determinada al motor y producir suficiente calor, según lo que requieran las celdas de la batería. Es decir, Tesla sustituye el calentador externo del pack de baterías por un software que se encarga de dicha tarea.

Por último, os dejamos una imagen donde están los principales componentes:

1.Conector del puerto de carga

2. Conjunto de contactor de carga rápida

3. Línea de refrigerante a PCS

4. PCS-Sistema de conversión de energía

5. HVC – Controlador de alto voltaje

6. Conector de baja tensión a HVC desde el vehículo

7. Salida 12V desde PCS

8. Positivo Interruptor de alimentación HV

9. Línea de refrigerante a PCS

10. Conector HV para el calentador de cabina y el compresor

11. Calefactor de cabina, compresor y fusible de salida PCS DC

12. Conector HV a la unidad de tracción trasera

13. Fusible pyro HV

14. Sensor de temperatura

15. Conector HV a la unidad de accionamiento delantera

16. Interruptor de alimentación HV negativo

17. Conector para carga de CA de 3 fases.

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Fuente | Electrek