Tesla duplica la capacidad de refrigeración de la batería del Model 3

Es capaz de transferir el doble de calor que genera un P100D

Un análisis térmico en profundidad de la batería del Tesla Model 3 concluye que esta es capaz de transferir el doble de calor que la que monta un Tesla Model S P100D. Esta característica ha permitido que la refrigeración de la batería sea mucho más eficiente, ya que el calor se transfiere mejor entre las celdas de la batería que están directamente pegadas a los conductos de enfriamiento.

Esta capacidad de refrigeración permite recargar a una potencia de hasta 157 kW, manteniendo la temperatura del paquete de baterías por debajo de los 45ºC. Tesla podría haber adaptado ya la batería del Model 3 para que pueda asumir la potencia de carga de la versión 3 de sus Supercargadores, que podrían alcanzar los 200 o 250 kW. Actualmente la red de Tesla alcanza los 145 kW de potencia, aunque está limitada por ahora a 120 kW.

Detalles del análisis de la batería del Model 3

Para realizar este análisis térmico al detalle, InsideEVS realizó una modelización de las características de la batería del Model 3, teniendo en cuenta que su resistencia interna es un 10% menor que la del Model S gracias al nuevo diseño de las celdas 2170 de Panasonic. Este parámetro es clave en el diseño del TMS (Thermal Management System), el sistema de refrigeración activa de la batería, ya que aumenta con el cuadrado de la intensidad de corriente, un valor que se eleva cuando se procede a la recarga de la batería o cuando se circula a gran velocidad. Mediante el uso de dos aplicaciones, “Scan My Tesla” y “Teslafi”, se accedió a todas las temperaturas de la batería, además de otros datos necesarios para el análisis de los resultados.

 

Diseño del sistema de refrigeración del Model S, con muhas celdas en cada tubo de refrigeración.

 

Diseño del sistema de refrigeración del Model 3, con menos celdas en cada tubo de refrigeración.

Las diferencias fundamentales en el diseño se refieren a los tubos de refrigeración y a la superficie de cada celda en contacto con ellos. En el Model S se utiliza un tubo continuo que refrigera 444 celdas en total. En cambio, en el Model 3, los tubos forman una red de conductos paralelos en la que cada tubo refrigera aproximadamente 164 celdas.

La superficie de contacto de los tubos de refrigeración de la batería del Model 3 es un 10% superior que en la del Model S. Por otro lado, el Model 3 utiliza un adhesivo delgado para unir las celdas de baterías a los tubos de refrigeración que conducen el líquido refrigerante (glicol), con gran capacidad de conducción térmica (conductancia). Este material tiene el doble de capacidad para conducir el calor que la almohadilla térmica gruesa de silicona que se usa en el Model S. Estos dos factores unidos permiten una capacidad de refrigeración 2,3 veces superior en el Model 3 que en el Model S.

En consecuencia el sistema de conductos utilizados para el enfriamiento de la batería del Model 3 es capaz de hacer circular a través de las celdas el doble de volumen de líquido refrigerante que la batería del Model S. Esto se debe a que la batería del Model 3 tiene más tubos, situados en paralelo, y, además, cada uno de ellos con mayor sección transversal, lo que permite mayor caudal por unidad de longitud, reduciendo la caída de presión y el consumo de energía de la bomba que regula el circuito.

El análisis lo confirman las pruebas realizadas en el circuito de Laguna Seca en California. El Model 3 fue capaz de dar quince vueltas completas al circuito, de 3,5 kilómetros de longitud, sin apreciarse ningún tipo de recalentamiento en la batería, según describe la web de Teslarati.

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