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      類型分類:
      科普知識
      數據分類:
      PTC機柜加熱器

      【測試】特斯拉電池壽命衰減情況及壽命分析

      發布日期:2022-04-18 點擊率:248

        Tesla這個公司,不管以后怎么樣,從現在來看確實對全球的汽車產業產生了積極的影響。這篇文章,是針對Tesla的電池系統和純電動汽車電池壽命做一些討論,拋磚引玉。因為涉及的內容有些敏感,這里盡量寫簡單淺顯一些,歡迎后續有工程師和我進行交流。

        第一部分 Tesla的電池系統

        Tesla的電池系統嚴格意義只有兩代,Roadster是第一代,Model S是第二代,在Model S里面開始設計是40kwh(取消)、60kwh(取消)、70kwh、85kwh和90kwh幾種,其中兩種比較確定的規格為:

        85 kWh(7104個 74P × 6 × 16) 400V

        60/40 kWh (5376個 64P × 6 × 14) kWh

        這里將電池系統分解為:

        電池模組:電池模組是電池系統的主要子單元,也是特斯拉的設計核心。

        結構系統:電池系統中采用了大量的隔離結構件,起到防水和絕緣的作用。

        熱管理系統:包括冷卻管路系統。

        線束系統:分高壓母線和低壓通信線束兩部分組成。

        電子電氣系統:內部包含電池管理、繼電器、預充電阻等。

        排氣系統:主要是對電池組的壓力進行釋放,主要有排氣閥和接口兩部分組成。

        其中最為重要的還是其電池模組設計

        電池單體模塊由主要以下部分構成:

        電池單體:松下的電池。

        電流母板:起到了連接電池的作用,將每組電池的正極和負極連接在一起,共有7種不同的規格木板。

        隔層:隔層將電池與冷卻管隔離并有絕緣的作用。

        散熱銅管:通過每一面與單體連接,將熱量帶出整個電池模組。

        隔離板:在電池的頂蓋上方,起到絕緣的作用。

        BMU采集板:測量電壓和溫度。

        熔絲:連接電池單體與母線牌,采用半導體中的Bonding工藝,對于電池組裝而言,這是非常難的工藝。

        溫度傳感器:采集溫度,其位置在冷卻管的輸入端和輸出端。

        采樣電壓采集線束:采集電池電壓,并有專門的固定的導線索引的結構進行固定。

      圖1 Tesla 電池模組示意圖

        注:此圖選自里卡多的Benchmark報告的預覽版,并予以中文注釋和修改,建議想知道細節的,可以購買完整報告版本并獲取CAD。

        從技術的角度來看,涵蓋了不少的專利設計,這個是從百人會的一個介紹中摘錄出來,然后對每個內容作了一些整理。

      圖2 Tesla模組設計專利對應圖

        a)檢測方法

        US20100136384 Battery thermal event detection system using an electrical conductor with a thermally interruptible insulator

        US20100135355 Battery thermal event detection system using an optical fiber

        US20130260192 Battery Pack Pressure Monitoring System for Thermal Event Detection

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