特斯拉電池及壽命分析

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1、特斯拉電池及壽命分析  Tesla這個(gè)公司,不管以后怎么樣,從現(xiàn)在來看確實(shí)對(duì)全球的汽車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了積極的影響。這篇文章,是針對(duì)Tesla的電池系統(tǒng)和純電動(dòng)汽車電池壽命做一些討論,拋磚引玉。因?yàn)樯婕暗膬?nèi)容有些敏感,這里盡量寫簡單淺顯一些,歡迎后續(xù)有工程師和我進(jìn)行交流?! 〉谝徊糠諸esla的電池系統(tǒng)  Tesla的電池系統(tǒng)嚴(yán)格意義只有兩代,Roadster是第一代,ModelS是第二代,在ModelS里面開始設(shè)計(jì)是40kwh(取消)、60kwh(取消)、70kwh、85kwh和90kwh幾種,其中兩種比較確定的規(guī)格為:  85kWh(7104個(gè)74P×6×16

2、)400V  60/40kWh(5376個(gè)64P×6×14)kWh  這里將電池系統(tǒng)分解為:  電池模組:電池模組是電池系統(tǒng)的主要子單元,也是特斯拉的設(shè)計(jì)核心?! 〗Y(jié)構(gòu)系統(tǒng):電池系統(tǒng)中采用了大量的隔離結(jié)構(gòu)件,起到防水和絕緣的作用。  熱管理系統(tǒng):包括冷卻管路系統(tǒng)?! 【€束系統(tǒng):分高壓母線和低壓通信線束兩部分組成?! ‰娮与姎庀到y(tǒng):內(nèi)部包含電池管理、繼電器、預(yù)充電阻等?! ∨艢庀到y(tǒng):主要是對(duì)電池組的壓力進(jìn)行釋放,主要有排氣閥和接口兩部分組成?! ∑渲凶顬橹匾倪€是其電池模組設(shè)計(jì)  電池單體模塊由主要以下部分構(gòu)成:  電池單體:松下的電池?! ‰娏髂赴澹浩鸬搅?/p>

3、連接電池的作用,將每組電池的正極和負(fù)極連接在一起,共有7種不同的規(guī)格木板?! 「魧樱焊魧訉㈦姵嘏c冷卻管隔離并有絕緣的作用?! ∩徙~管:通過每一面與單體連接,將熱量帶出整個(gè)電池模組?! 「綦x板:在電池的頂蓋上方,起到絕緣的作用。  BMU采集板:測(cè)量電壓和溫度?! ∪劢z:連接電池單體與母線牌,采用半導(dǎo)體中的Bonding工藝,對(duì)于電池組裝而言,這是非常難的工藝?! 囟葌鞲衅?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(dǎo)線索引的結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定。圖1Tesla電池模組示意圖  注:此圖選自里卡多的Benchm

4、ark報(bào)告的預(yù)覽版,并予以中文注釋和修改,建議想知道細(xì)節(jié)的,可以購買完整報(bào)告版本并獲取CAD?! 募夹g(shù)的角度來看,涵蓋了不少的專利設(shè)計(jì),這個(gè)是從百人會(huì)的一個(gè)介紹中摘錄出來,然后對(duì)每個(gè)內(nèi)容作了一些整理。圖2Tesla模組設(shè)計(jì)專利對(duì)應(yīng)圖  a)檢測(cè)方法  US20100136384Batterythermaleventdetectionsystemusinganelectricalconductorwithathermallyinterruptibleinsulator  US20100135355Batterythermaleventdetectionsy

5、stemusinganopticalfiber  US20130260192BatteryPackPressureMonitoringSystemforThermalEventDetection  目的:確定電池何時(shí),發(fā)生意外熱量事件和電池?zé)崾录南到y(tǒng),例如熱耗散?! 》椒ǎ涸陔姵赝獗砻媸褂秒娎|(電池表面溫度)或光纖來檢測(cè)電池的SOH、壓力傳感器采集后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析。  實(shí)際:專利這個(gè)實(shí)際看下來差距比較大,還是只有簡單的電壓和溫度測(cè)量,沒有看到壓力和光纖在里面有實(shí)際的體現(xiàn)。  b)隔熱設(shè)計(jì)  US20100136396CellSeparatorforMin

6、imizingThermalRunawayPropagationwithinaBatteryPack  US20130078494RigidCellSeparatorforMinimizingThermalRunawayPropagationwithinaBatteryPack  US20100151308Increasedresistancetothermalrunawaythroughdifferentialheattransfer  US20100136404Thermalbarrierstructureforcontainingthermalrun

7、awaypropagationwithinabatterypack  目的:隔熱、散熱、隔離熱傳播和保持間距?! ∈侄危菏褂脧?qiáng)度較高的隔離帶、用隔熱的帶將電池組隔離成小的塊?! ?shí)際:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該是遵循了專利的設(shè)計(jì)意圖的?! )熱失控控制  US20100136391ActiveThermalRunawayMitigationSystemforUseWithinaBatteryPack  US20100273034Batterypackenclosurewithcontrolledthermalrunawayreleasesystem  US201203

8、08858BatteryPackEnclosurewithCont

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