搜索特斯拉為何續航那么久，拆開電池看看里面到底有什么！
2017-08-25 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
特斯拉真的是一輛神奇的汽車,近百萬的售價還可以賣的那么好~
在新能源領域它說第二,沒人敢說第一
電動車跑的快比不奇怪,但是特斯拉之所以賣的好,與它強大續航能力的電池密切相關~
時尚的外形、百公里加速3.2秒、續航440公里,這些都是特斯拉Model S作為一款純電動汽車所展示給人們的數據。那么,特斯拉到底在電動車最核心技術之一的電池組研發方面有何獨特建樹呢?
據介紹,Model S的電池板總重高達900公斤,被放置在駕駛艙正下方的底盤當中,在為電動機提供能量的同時,也起到了穩定車輛重心的作用。
近日,國外牛人就將一輛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900公斤。因此造成底盤重心較低,非常利于車輛的高速穩定性。電池組幾乎占據車輛底盤的全部,但電池組并沒有作為承受力的主體,電池組有加強筋和受力框架保護,大大減低碰撞時的爆炸危險。
電池組整體有標明其身份的銘牌,其中標明了其容量為85kWh,400V直流電,簡單來說電池可以裝85度電,可供一個普通家庭使用一個月。
02
拆解電池板及連接細節
電池組表面不僅有塑料膜保護著,而且塑料膜下面還有防火材料的護板。護板下面才是電池組。護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的不錯。
特斯拉Model S電池組板看似非常高大上。其電池組板由16組電池組串聯而成,并且每組電池組由444節鋰電池,每74節并聯形成。因此特斯拉Model S電池組板由7104節18650鋰電池組成。
總保險絲位于電池版的前端,并且有外殼保護以防受到撞擊。其采用德國Bussmann巴斯曼,額定工作電流為630A,額定電壓為690V,分斷電流700-200kA,在全球化趨勢下該保險絲在印度制造。市場價格在600元左右。
電池板中的16塊電池組均衡平鋪在殼體上,整體結構緊湊,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,而是采用不規則的結果,猜測是為了方便電池組內的散熱管路布置。
測量了整個電池板的電壓為313.8V,單體電池組電壓為196.3V。顯然這塊電池并沒有達到額定的輸出電壓,可能電池電量并不充足所導致。
電池組內每一節電池都有保險絲鏈接著,以防單節電池過熱危及整體電池過熱,并且每節電池保險絲焊接非常精美。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,兩側有金屬散熱護板包圍。電池厚度比腳掌稍稍厚些,屬于扁長型電池組,從而導致車輛重心可大大降低。總體電池組保護的相當不錯。
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組電池組構成電池板。看似簡單,但實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主線串聯起來,主線位于電池板中央,并且有護板覆蓋著,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輸出電流,因此2/0主線尤其重要。特斯拉采用美國Champlain的專門為電動車生產的線纜,其最高可承受600V電壓,并且可在-70°-150°之間工作。2/0主線保護的相當不錯,不僅有護板保護,而且還有防火材料包裹。這一點可猜測其工作時有可能產生高溫。
03
電池熱管理系統拆解
電池板內除了電池組外,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”并沒有泵驅動主動流動,但整個電池板所有管路都是相通的,“冷卻液”可熱脹冷縮進行一定范圍流動。
“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致電池性能下降。
特斯拉的電池熱管理系統可將電池組之間的溫度控制在±2℃。控制好電池板的溫度可延長電池的使用壽命。
04
電池管理系統
電池管理系統(Battery Management System 簡稱BMS)是對電池組進行安全監控及有效管理、提高蓄電池使用效率的裝置。對電動車而言,通過該系統對電池組充放電的有效控制,可達到增加續航里程、延長使用壽命、降低運行成本的目的,并保證電池組應用的安全和可靠性。
電池管理系統主要功能包括數據采集、電池狀態計算、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,電池管理系統為特斯拉自行研發,擁有高度的知識產權的核心技術。該系統能自行處理充放電以及發熱問題。相信國內廠商較難山寨出來。
05
總結
這次國外牛人自行拆解特斯拉Model S讓我們了解更多細節。18650的數量決定于電池板的總容量;鋁管與“冷卻液”配合使得電池發熱更加均衡;還有電池管理系統BMS復雜的處理使得電池完美充放電。
總得來說,Model S電池保護的相當不錯,內部結構設計得恰當好,電池管理系統也相當細致。相信國內自主品牌想山寨有不少困難。
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