分析特斯拉電池管理系統(tǒng)

本月早些時候，特斯拉Model3在南極點公布后的火爆預訂再次引發(fā)了全球關注。眾所周知，電動汽車的核心技術在于電池，但特斯拉自己并不生產電池。它的電池由日本松下公司供應。那么，是什么讓特斯拉站在了產業(yè)鏈的頂端，一次又一次地在新能源汽車領域創(chuàng)造奇跡呢?一個重要的原因可能是特斯拉擁有世界上最先進的電池處理系統(tǒng)(BMS)。

電動汽車電池處理系統(tǒng)(BMS)是車載電源電池與電動汽車之間的重要環(huán)節(jié)。其重要功能包括:實時監(jiān)測電池物理參數;電池狀態(tài)估計;在線診斷和預警;充電、放電和預充電控制;平衡處理、熱處理等。

據專家介紹，特斯拉純電動汽車采用了液冷電池熱處理系統(tǒng)。車載電池組由6831個18650鋰離子電池組成，其中69個單元并聯(制磚)，9個單元串聯(片)，最后11個單元串聯堆疊。電池熱處理系統(tǒng)的冷卻液是50%水和50%乙二醇的混合物。

處理系統(tǒng)中的冷卻管被彎曲并放置在電池中，冷卻劑在管中移動，帶走電池中的熱量。冷卻管內部分為四個孔。為了防止冷卻液活動過程中溫度的逐漸升高而導致冷卻不及時，熱處理系統(tǒng)采用雙向活動的流場規(guī)劃。冷卻管的兩端分別為進口和出口。電池之間和電池與管道之間充滿電絕緣但導熱性最佳的用途是:

1)將電池與冷卻管的接觸方式由線接觸改為面接觸;

2)前向電池間溫度為1度;

3)有利于前向電池組的整體熱容，進而整體平均溫度下降。

通過上述熱處理系統(tǒng)，將電動汽車電池組中單個電池的溫差控制在±2℃以內。根據2013年六月的一份聲明，特斯拉純電動汽車的電池組容量在行駛10萬英里后仍能保持80%-85%的初始容量，容量衰減只與行駛距離顯著相關，與環(huán)境溫度和車輛使用年限無關。上述效果得到了電池熱處理系統(tǒng)的支持。

從以上分析可以看出，特斯拉純電動汽車的熱處理系統(tǒng)要比其他電動汽車復雜得多。特斯拉的電池組由6,831塊小容量單電池18650塊組成。確保這么多電池的溫差不超過±2℃是一項艱巨的工作，但特斯拉做到了。

據報道，在特斯拉的技術團隊中，大多數工程師更喜歡電子和電工。在接受特斯拉技術總監(jiān)jb斯特勞貝爾(J.B.Straubel)的媒體采訪時，他毫不掩飾特斯拉在軟件和電子工程領域領先于業(yè)內其他公司的事實。

筆者認為特斯拉的技術團隊以電子和電工為主，所以開發(fā)電池處理系統(tǒng)的難度遠低于開發(fā)電池(方向信息、化學)或底盤(方向機械)的難度。特斯拉充分利用自身優(yōu)勢，開發(fā)了一套先進的電池處理系統(tǒng)，在既不是電池制造商，也不是傳統(tǒng)汽車制造商的前提下，讓新能源汽車行業(yè)的奇跡清晰可見。