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(xù)航能力的電池密切相關~
時尚的外形、百公里加速3.2秒、續(xù)航440公里,這些都是特斯拉Model S作為一款純電動汽車所展示給人們的數(shù)據(jù)。那么,特斯拉到底在電動車最核心技術之一的電池組研發(fā)方面有何獨特建樹呢?
據(jù)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(wěn)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(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(jié)
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(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(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(jié)電池都有保險絲鏈接著,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?？傮w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(lián)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(lián)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(tǒng)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?！袄鋮s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(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 簡稱BMS)是對電池組進行安全監(jiān)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(tǒng)對電池組充放電的有效控制,可達到增加續(xù)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(tǒng)主要功能包括數(shù)據(jù)采集、電池狀態(tài)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(tǒng)為特斯拉自行研發(fā),擁有高度的知識產權的核心技術。該系統(tǒng)能自行處理充放電以及發(fā)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(jié)。18650的數(shù)量決定于電池板的總容量;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(tǒng)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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