搜索特斯拉為何續(xù)航那么久，拆開電池看看里面到底有什么！
2017-08-25 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
特斯拉真的是一輛神奇的汽車,近百萬的售價(jià)還可以賣的那么好~
在新能源領(lǐng)域它說第二,沒人敢說第一
電動(dòng)車跑的快比不奇怪,但是特斯拉之所以賣的好,與它強(qiáng)大續(xù)航能力的電池密切相關(guān)~
時(shí)尚的外形、百公里加速3.2秒、續(xù)航440公里,這些都是特斯拉Model S作為一款純電動(dòng)汽車所展示給人們的數(shù)據(jù)。那么,特斯拉到底在電動(dòng)車最核心技術(shù)之一的電池組研發(fā)方面有何獨(dú)特建樹呢?
據(jù)介紹,Model S的電池板總重高達(dá)900公斤,被放置在駕駛艙正下方的底盤當(dāng)中,在為電動(dòng)機(jī)提供能量的同時(shí),也起到了穩(wěn)定車輛重心的作用。
近日,國(guó)外牛人就將一輛Model S的電池板給拆開了,一探究竟。
01
電池外觀
國(guó)外牛人直接給我們展示電池組。電池組安放前后軸之間的底盤位置,其重量可達(dá)900公斤。因此造成底盤重心較低,非常利于車輛的高速穩(wěn)定性。電池組幾乎占據(jù)車輛底盤的全部,但電池組并沒有作為承受力的主體,電池組有加強(qiáng)筋和受力框架保護(hù),大大減低碰撞時(shí)的爆炸危險(xiǎn)。
電池組整體有標(biāo)明其身份的銘牌,其中標(biāo)明了其容量為85kWh,400V直流電,簡(jiǎn)單來說電池可以裝85度電,可供一個(gè)普通家庭使用一個(gè)月。
02
拆解電池板及連接細(xì)節(jié)
電池組表面不僅有塑料膜保護(hù)著,而且塑料膜下面還有防火材料的護(hù)板。護(hù)板下面才是電池組。護(hù)板通過螺栓與電池組框架連接,并且連接處充滿了密封粘合劑。外觀來看電池組保護(hù)的不錯(cuò)。
特斯拉Model S電池組板看似非常高大上。其電池組板由16組電池組串聯(lián)而成,并且每組電池組由444節(jié)鋰電池,每74節(jié)并聯(lián)形成。因此特斯拉Model S電池組板由7104節(jié)18650鋰電池組成。
總保險(xiǎn)絲位于電池版的前端,并且有外殼保護(hù)以防受到撞擊。其采用德國(guó)Bussmann巴斯曼,額定工作電流為630A,額定電壓為690V,分?jǐn)嚯娏?00-200kA,在全球化趨勢(shì)下該保險(xiǎn)絲在印度制造。市場(chǎng)價(jià)格在600元左右。
電池板中的16塊電池組均衡平鋪在殼體上,整體結(jié)構(gòu)緊湊,平鋪有利于散熱。每一組電池組由六組單體電池包串聯(lián)而成,但單體電池包的布置并沒有采用均衡布置,而是采用不規(guī)則的結(jié)果,猜測(cè)是為了方便電池組內(nèi)的散熱管路布置。
測(cè)量了整個(gè)電池板的電壓為313.8V,單體電池組電壓為196.3V。顯然這塊電池并沒有達(dá)到額定的輸出電壓,可能電池電量并不充足所導(dǎo)致。
電池組內(nèi)每一節(jié)電池都有保險(xiǎn)絲鏈接著,以防單節(jié)電池過熱危及整體電池過熱,并且每節(jié)電池保險(xiǎn)絲焊接非常精美。電池組中央有線連接到電池控制模塊,這些線用來檢測(cè)電池組的電壓,從而保證電池組正常工作。
電池組整體由透明塑料殼包裹住,兩側(cè)有金屬散熱護(hù)板包圍。電池厚度比腳掌稍稍厚些,屬于扁長(zhǎng)型電池組,從而導(dǎo)致車輛重心可大大降低?？傮w電池組保護(hù)的相當(dāng)不錯(cuò)。
18650鋰電池即普通筆記本電腦的鋰電池,眾多18650鋰電池組成單體電池包,再由電池包組成電池組,并由16組電池組構(gòu)成電池板。看似簡(jiǎn)單,但實(shí)際需要解決很多連接和散熱的問題。
每一組電池組都由一條2/0主線串聯(lián)起來,主線位于電池板中央,并且有護(hù)板覆蓋著,較為隱蔽。2/0主線匯集電流后將連接到輸出端的接觸器。接觸器采用泰科電子專門為特斯拉生產(chǎn)的部件。
電池板中央有一條2/0主線,每組電池組都通過該主線串聯(lián)輸出電流,因此2/0主線尤其重要。特斯拉采用美國(guó)Champlain的專門為電動(dòng)車生產(chǎn)的線纜,其最高可承受600V電壓,并且可在-70°-150°之間工作。2/0主線保護(hù)的相當(dāng)不錯(cuò),不僅有護(hù)板保護(hù),而且還有防火材料包裹。這一點(diǎn)可猜測(cè)其工作時(shí)有可能產(chǎn)生高溫。
03
電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)拆解
電池板內(nèi)除了電池組外,最多都是“冷卻液”管路。每組電池都需要通入一定量的“冷卻液”。雖然“冷卻液”并沒有泵驅(qū)動(dòng)主動(dòng)流動(dòng),但整個(gè)電池板所有管路都是相通的,“冷卻液”可熱脹冷縮進(jìn)行一定范圍流動(dòng)。
“冷卻液”呈綠色,由50%的水和50%的乙二醇混合而成。“冷卻液”配合著鋁管使用主要是為了保持電池溫度的均衡,防止電池局部溫度過高導(dǎo)致電池性能下降。
特斯拉的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可將電池組之間的溫度控制在±2℃?？刂坪秒姵匕宓臏囟瓤裳娱L(zhǎng)電池的使用壽命。
04
電池管理系統(tǒng)
電池管理系統(tǒng)(Battery Management System 簡(jiǎn)稱BMS)是對(duì)電池組進(jìn)行安全監(jiān)控及有效管理、提高蓄電池使用效率的裝置。對(duì)電動(dòng)車而言,通過該系統(tǒng)對(duì)電池組充放電的有效控制,可達(dá)到增加續(xù)航里程、延長(zhǎng)使用壽命、降低運(yùn)行成本的目的,并保證電池組應(yīng)用的安全和可靠性。
電池管理系統(tǒng)主要功能包括數(shù)據(jù)采集、電池狀態(tài)計(jì)算、能量管理、熱管理、安全管理、均衡控制和通信功能等。從電路圖上可看到,電池管理系統(tǒng)為特斯拉自行研發(fā),擁有高度的知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。該系統(tǒng)能自行處理充放電以及發(fā)熱問題。相信國(guó)內(nèi)廠商較難山寨出來。
05
總結(jié)
這次國(guó)外牛人自行拆解特斯拉Model S讓我們了解更多細(xì)節(jié)。18650的數(shù)量決定于電池板的總?cè)萘?鋁管與“冷卻液”配合使得電池發(fā)熱更加均衡;還有電池管理系統(tǒng)BMS復(fù)雜的處理使得電池完美充放電。
總得來說,Model S電池保護(hù)的相當(dāng)不錯(cuò),內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得恰當(dāng)好,電池管理系統(tǒng)也相當(dāng)細(xì)致。相信國(guó)內(nèi)自主品牌想山寨有不少困難。
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