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為什么特斯拉擁有頂級電池管理系統?

發布時間: 2016-04-12 11:04:37    來源: 電池中國網綜合
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[摘要]電池中國網認為,因為特斯拉的技術團隊偏重電子、電工方向,所以其開發電池管理系統難度遠低于開發電池(偏向材料、化學)或者底盤(偏向機械)。特斯拉充分利用自己的優勢開發出了頂級的電池管理系統,才使其在出身既非電池生產商,又不是傳統汽車生產商的前提下,創造了新能源汽車行業的奇跡。

 

  本月初,特斯拉Model 3首發極其隨后的火熱預定量再一次引爆了全球對它的關注。眾所周知,電動車的核心技術在于電池,但是特斯拉自身并不生產電池,其電池由日本松下提供。那么特斯拉憑借什么站在產業鏈的鏈頭,一次次地在新能源汽車領域創造奇跡呢?很大的原因可能在于,特斯拉有著世界上最頂級的電池管理系統(BMS)。

  電動汽車電池管理系統(BMS)是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶,其主要功能包括:電池物理參數實時監測;電池狀態估計;在線診斷與預警;充、放電與預充控制;均衡管理和熱管理等。

  據專家介紹,特斯拉純電動汽車采用的是液冷式電池熱管理系統。車載電池組由6831節18650型鋰離子電池組成,其中每69節并聯為一組(brick),再將9組串聯為一層(sheet),最后串聯堆疊11層構成。電池熱管理系統的冷卻液為50%水與50%乙二醇混合物。

  管理系統內的冷卻管道曲折布置在電池間,冷卻液在管道內部流動,帶走電池產生的熱量。冷卻管道內部被分成四個孔道,為了防止冷卻液流動過程中溫度逐漸升高,使末端散熱能力不佳,熱管理系統采用了雙向流動的流場設計,冷卻管道的兩個端部既是進液口,也是出液口。電池之間及電池和管道間填充電絕緣但導熱性能良好的材料,作用是:1)將電池與散熱管道間的接觸形式從線接觸轉變為面接觸;2)有利于提高單體電池間的溫度均一度;3)有利于提高電池包的整體熱容,從而降低整體平均溫度。

  通過上述熱管理系統,電動汽車電池組內各單體電池的溫度差異控制在±2°C內。2013年6月的一份報告顯示,在行駛10萬英里后,特斯拉純電動車電池組的容量仍能維持在初始容量的80%~85%,而且容量衰減只與行駛里程數明顯相關,而與環境溫度、車齡關系不明顯。上述結果的取得依賴電池熱管理系統的有力支撐。

  從上述分析可以看到,特斯拉純電動汽車在熱管理系統上遠比其他電動汽車要復雜。特斯拉的電池組是由6831節單體容量較小的18650電池組成的,要保證這么多電池的溫度差異不超過±2°C是一件非常困難的事情,但是特斯拉做到了。

  據悉,在特斯拉的技術團隊中,偏向電子、電工方向的工程師占多數。在媒體采訪特斯拉技術總監J.B. Straubel時,他毫不謙虛的表示,特斯拉在編軟件和電子工程方面領先了同行業其他企業不止一點點。

  電池中國網認為,因為特斯拉的技術團隊偏重電子、電工方向,所以其開發電池管理系統難度遠低于開發電池(偏向材料、化學)或者底盤(偏向機械)。特斯拉充分利用自己的優勢開發出了頂級的電池管理系統,才使其在出身既非電池生產商,又不是傳統汽車生產商的前提下,創造了新能源汽車行業的奇跡。

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