特斯拉電動(dòng)汽車電池組介紹.ppt

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時(shí)間:2020-06-10

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1、特斯拉電動(dòng)汽車電池組介紹報(bào)告人:趙春武一.認(rèn)識特斯拉電動(dòng)汽車特斯拉(Tesla),是一家美國電動(dòng)車及能源公司,產(chǎn)銷電動(dòng)車、太陽能板、及儲能設(shè)備。2004年埃隆·馬斯克(ElonMusk)進(jìn)入公司并領(lǐng)導(dǎo)了A輪融資。創(chuàng)始人將公司命名為“特斯拉汽車(TeslaMotors)”,以紀(jì)念物理學(xué)家尼古拉·特斯拉。特斯拉第一款汽車產(chǎn)品Roadster發(fā)布于2008年,為一款兩門運(yùn)動(dòng)型跑車。2012年,特斯拉發(fā)布了其第二款汽車產(chǎn)品——ModelS,一款四門純電動(dòng)豪華轎跑車;第三款汽車產(chǎn)品為ModelX,豪華純電動(dòng)SUV,于2015年9月開始交付。特斯拉的下一

2、款汽車為Model3,首次公開于2016年3月,并將于2017年末開始交付。成立太空探索公司電動(dòng)汽車最主要的三項(xiàng)技術(shù)是電池、電機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)。擁有獨(dú)一無二的底盤、車身、發(fā)動(dòng)機(jī)以及能量儲備系統(tǒng)。特斯拉的T型車標(biāo)已廣為人知,是其 (Tesla)名字的首字母縮寫ModelS采用三相交流感應(yīng)電機(jī),并且將電機(jī)控制器、電機(jī)、以及傳動(dòng)箱集成與一體。尤其是將電機(jī)控制器也封裝成圓柱形,與電機(jī)互相對應(yīng),看上去像是雙電機(jī)。從設(shè)計(jì)上來看集成度高、對稱美觀。中間的傳動(dòng)箱采用了固定速比(9.73:1)方案。85KWh版本電機(jī)峰值功率270KW,扭矩440Nm。高度的集成系

3、統(tǒng)高度的集成系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)先看一下未拆解前的PACK,對外一共有3組接口。分別是低壓接口、高壓接口、冷卻接口,并且全部采用了快插式方案。說明Tesla在設(shè)計(jì)電池組系統(tǒng)的時(shí)候充分考慮了換電模式的技術(shù)要求,即便現(xiàn)在很少有換電的需求但這個(gè)基因始終保留了下來。高壓接插器中較粗的一方面起到了定位的作用,同時(shí)也是接地點(diǎn),較細(xì)的用于實(shí)現(xiàn)高壓互鎖功能。PACK前部頂面上設(shè)計(jì)了防水透氣閥,利用氣體分子與液體及灰塵顆粒的體積大小數(shù)量級差,讓氣體分子通過,而液體、灰塵無法通過,從而實(shí)現(xiàn)防水透氣的目的,避免水蒸氣在PACK內(nèi)部凝結(jié)。PACK上部用了非常多的固定螺絲

4、,因此白色的絕緣墊通過膠粘在了Pack上,除了起到了絕緣防火的作用以外,還可以起到一定的防水的作用。PACK的上蓋是死死用膠粘住的,即使卸了所有螺絲依然無法打開。Tesla在設(shè)計(jì)的時(shí)候就根本沒打算之后的維修,所以PACK上自然也沒有手動(dòng)維修開關(guān),僅僅留了一個(gè)保險(xiǎn)絲更換口。電池PACK系統(tǒng)利用機(jī)械結(jié)構(gòu)將眾多單個(gè)電芯通過串并聯(lián)的連接起來,并考慮系統(tǒng)機(jī)械強(qiáng)度、熱管理、BMS匹配等問題。其主要的技術(shù)體現(xiàn)在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、焊接和加工工藝控制、防護(hù)等級、主動(dòng)熱管理系統(tǒng)等Tesla下托盤以鋁合金型材作為主要承載框型骨架,骨架底部焊接整塊鋁板。PACK兩側(cè)布置

5、了大量防爆閥(共85個(gè))。PACK里總是用零散的絕緣板將高壓器件隔開,而固定絕緣板的方式通常是膠水,很難想象在這樣復(fù)雜工藝在量產(chǎn)過程中是如何進(jìn)行的。二.特斯拉電池組拆解電池模塊Tesla在每一塊電池組上都覆蓋一塊玻纖板對電池進(jìn)行簡單的保護(hù)。每兩塊電池之間都有金屬梁隔開。圖中左下角是整個(gè)電池組的保險(xiǎn)絲,右側(cè)是電池的冷卻液接口和冷卻液加注口。這塊兒就是Tesla鋰電池組,在這塊板上一共有444節(jié)電池,每74節(jié)并聯(lián)成一組,整塊電池板由6組電池串聯(lián)而成。電池組的6塊分區(qū)排布見上圖紅線部分。所以我們可以算出在這款TeslaModelS85車型上一共有7

6、104節(jié)18650鋰電池。這塊電池板正反面的構(gòu)造是呈中心對稱的,至于為什么排列成這樣,想必一定是經(jīng)過大量測試和驗(yàn)證的。這么排列是為了獲取更低的平均電阻率以及配合散熱管道實(shí)現(xiàn)更好的散熱。單塊電池組電池組中間的那幾根線一邊連接著電池的極板,另一頭連到電池控制模塊,這些線是用來檢測電池組的電壓,從而保證電池組正常工作的。再仔細(xì)看可以發(fā)現(xiàn),每一節(jié)電池上都有一根很細(xì)的保險(xiǎn)絲,這個(gè)是用來保護(hù)整個(gè)電池組的,當(dāng)單節(jié)電池出現(xiàn)溫度過高之類的異?,F(xiàn)象時(shí),保險(xiǎn)絲會(huì)自動(dòng)熔斷,以達(dá)到保護(hù)整個(gè)電池組的目的(每節(jié)電池的正負(fù)極都會(huì)有一根保險(xiǎn)絲)。這么多保險(xiǎn)絲需要焊接在電路板上

7、是一項(xiàng)非常大的工程,從工藝上來看應(yīng)該是由專門的機(jī)器人使用超聲波焊接完成的。三.電池的散熱管理系統(tǒng)熱管理部分用一個(gè)四通轉(zhuǎn)換閥實(shí)現(xiàn)了冷卻系統(tǒng)的串并聯(lián)切換。其目的主要是根據(jù)工況選擇最優(yōu)熱管理方式。當(dāng)電池在低溫狀態(tài)下需要加熱時(shí),電機(jī)冷卻回路與電池冷卻回路串聯(lián),從而使電機(jī)為電池加熱。當(dāng)動(dòng)力電池處于高溫時(shí),電機(jī)冷卻回路與電池冷卻回路并聯(lián),兩套冷卻系統(tǒng)獨(dú)立散熱。這樣的熱管理方式還是比較巧妙的。Tesla是有一套專門的液體循環(huán)溫度管理系統(tǒng)圍繞著每一節(jié)單體電池的,隔離板內(nèi)部的水可以是靜態(tài)的也可以是流動(dòng)的,可以直接存儲在隔離板內(nèi)部管腔,也可以被裝到特定的水袋中。

8、如果是流動(dòng)狀態(tài),可以與電池組的冷卻系統(tǒng)連接在一起,也可以自建循環(huán)系統(tǒng)?!箵?jù)相關(guān)資料顯示,Tesla鋁管內(nèi)的工作液體配方是由50%的水和50%的乙二醇組成的。這是為了

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