Nuestra estimación preliminar es que el rendimiento del Tesla Model 3, debido a las altas temperaturas de la batería, no podría cargarse a 250 kW como el Taycan a las altas temperaturas ambientales encontradas en la pista de Nardo. Además, el total de millas que el Modelo 3 podría acumular durante una prueba de resistencia simulada de 24 horas sería 1.930 millas en comparación con las 2.129 millas alcanzadas por el Porsche Taycan.
En caso de que nos equivoquemos y el rendimiento del Model 3 pueda cargarse a la velocidad del V3 Supercharger sin sobrecalentarse, alcanzaría lo mismo que las millas totales de Taycan.
Discusión
Como mencionamos, nuestro análisis se basa en datos y también algunas matemáticas y modelos simples utilizando nuestro modelo de rendimiento y nuestro modelo de enfriamiento de batería. Por lo tanto, estos resultados están sujetos a muchos supuestos y deben considerarse preliminares en el mejor de los casos. La mejor manera de demostrar que estamos equivocados sería que Tesla ejecute la misma prueba de resistencia.
Para los datos de Porsche, utilizamos la prueba de resistencia (ref) de 24 horas en la que el Taycan logró una velocidad casi constante de 127 mph promedio velocidad durante un período de 24 horas en la pista ovalada de Nardo en Italia. Incluyendo paradas de carga, el Taycan pudo cubrir 2.129 millas en condiciones de ambiente cálido con temperaturas máximas de hasta 40 ° C (104 ° F) y 54 ° C (129 ° F) en la pista. El modelo de rendimiento nos permitió determinar la carga de la batería a 127 mph. Asumimos que el Taycan se estaría cargando a 250 kW casi constantes durante su parada de carga de aproximadamente 12 minutos.
Nuestras estimaciones de rendimiento del Modelo 3 se basan en los datos de sobrealimentación V3 recopilados por Tesla Motors Club
Perfiles de carga modelo 3 utilizados en nuestro análisis
Similar a nuestro análisis del Taycan, utilizamos nuestro modelo de rendimiento para estimar la carga de la batería a 127 mph para el Modelo 3, junto con otros parámetros. También utilizamos nuestro modelo de enfriamiento de la batería para determinar las temperaturas de la batería en condiciones de seguimiento de Nardo. El modelo no predijo un sobreataque para el Porsche Taycan en condiciones de pista.
El Porsche Taycan completó la carrera de resistencia sin ningún problema de sobrecalentamiento. Sin embargo, según nuestro modelo de los perfiles de carga para el Modelo 3, estimamos que el Rendimiento del Modelo 3 no podría mantener una velocidad de carga de 250 kW sin sobrecalentarse a las temperaturas ambiente de 104F que existían en la pista de prueba de Nardo durante la prueba de Taycan correr.
Al observar el perfil de sobrealimentación del modelo 3 V3 en la figura 1 anterior, se postuló en el hilo TMC que el fuerte corte en la potencia de carga al 25% del estado de carga se debió a una sobrecarga térmica del paquete.
Nuestro modelo de enfriamiento de batería también predice este mismo sobrecalentamiento térmico.
Por Sistemas ME modelado y análisis:
Conclusiones:
- Incluso en condiciones de verano templadas en el Área de la Bahía de SF (68F = 20C) (o condiciones de Hawthorne CA donde MT realizó su prueba), la tasa máxima de 250 V3 SC puede sobrecargar rápidamente la masa térmica del paquete y la tasa de carga caerá a un nivel más sostenible nivel refrigerable
- En climas cálidos, es probable que la caída ocurra mucho antes (o nunca comience a 250 kW en absoluto) y probablemente a un nivel de kW más bajo … posiblemente al nivel de 150 kW donde los cargadores V2 están llegando al límite.
- Es posible que no vea un V3 SC en Phoenix o Vegas … al menos no con el diseño actual de M3 pack + TMS.
- En climas realmente cálidos, como el de la pista de prueba de Nardo cuando el Taycan hizo su carrera de resistencia (42C pico, 32C bajo … sus informes meteorológicos muestran mínimos de aproximadamente 10C por debajo de los máximos), el Modelo 3 probablemente solo podría cargue en el programa de carga V2 … 150 kW a 50% SOC, luego disminuya a 60 kW @ 80%.
Esto puede sonar como una contradicción con nuestro análisis anterior en el que demostramos que la conductividad térmica general del sistema de enfriamiento Modelo 3 era casi el doble que el sistema de enfriamiento de placa plana Porsche / Audi. Mantenemos esa suposición y sigue siendo una parte básica de nuestro modelo de enfriamiento de batería. Sin embargo, el rendimiento total del sistema de enfriamiento comprende más que solo la conductividad térmica.
La resistencia interna de las células también entra en juego, y nuestra investigación indica que las células NCA de alta densidad de energía de Tesla tienen una mayor resistencia interna que las células NMC de Porsche en una base de kWh equivalente. Además, combínelo con el sobredimensionado (postulado) del 10% de la batería Porsche. En otras palabras, Porsche solo usa el 90% de la batería total de kWh.
Por lo tanto, la resistencia interna más baja de la célula MÁS ADEMÁS un sobredimensionamiento del paquete de kWh da como resultado una resistencia interna más baja y, por lo tanto, un menor rechazo de calor del paquete Porsche. La caja de cambios de 2 velocidades de Porsche probablemente también juega un papel importante. Esta puede ser la razón por la cual Porsche puede salirse con la suya con un sistema de enfriamiento de placa plana (postulado) y por qué Tesla necesita un sistema de enfriamiento robusto donde la cinta de enfriamiento esté pegada directamente a la celda 2170.
Las hojas de cálculo detalladas se incluyen a continuación:
Porsche Taycan Endurance Run Calcs
Tesla Model 3P endurance run calcs @ hot Nardo track temps
Tesla Model 3P endurance run calcs @ temperatura de pista ideal
Crédito: Keith Ritter (HVACman) propietario de ingeniería de sistemas ME