TESLA的三级电池管理系统

特斯拉锂电池技术

TESLA电池： TESLA电动车的电池采用了松下提供的NCA系列（镍钴铝体系）18650钴酸锂电池，单颗电池容量为3100毫安时（mAh，一般我们在电瓶上看到的单位是“安时”，这主要是根据不同容量的电池来选择不同的单位）18650电池的技术更为成熟，比能量（参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小）方面它几乎是磷酸铁锂电池的两倍，也就是说，在同等体积的情况下，18650电池组成的电池单元可以储存更多的电能。这也是TESLA使用这种电池的其中一个原因； TESLA电动车与其它品牌电动车使用电池的情况 车型MODEL S 85KWh 丰田普锐斯 雪佛兰沃蓝 达 Volt 比亚迪e6 日产聆风 正极材料18650电池钴 酸锂 锰酸锂三元磷酸铁锂锰酸锂 电池供应商松下（三洋被 其收购） 松下LG化学比亚迪AESC 电池总容量85kWh 44kWh 16kWh 60kWh 24kWh 续航里程426km 20km 62km 300km 160km 电池质保期8年不限里程整车质保3年，10 万公里 8年，约16万公 里（英里换算） 5年，10万公里 8年，约16万公里（英 里换算） 续航里程为纯电动行驶里程，数据来自官方 尽管如此，把这种电池运用在电动车上还是有一定难度，比如，要想满足一辆电动车的使用需求就需要使用很多个18650锂电池，这就出现了一个要解决的问题，如何把它们组合在一起。 85kWh的MODEL S的电池单元一共运用了8142个18650锂电池，工程师首先将这些电池以砖、片逐一平均分配最终组成一整个电池包，电池包位于车身底板。

18650电池的稳定性 虽然18650钴酸锂电池是满足较高续航行驶里程的关键，但它在高温状态下的稳定性相比镍钴锰酸锂（NCM）和磷酸铁锂电池则要稍差些，因此，在安全性方面就需要技术的有力支撑。 暴烈的性格曾让它也惹了不少麻烦，记得在几年前，索尼公司就因旗下笔记本产品所使用的电池发生爆炸采取了召回行动。不过，现在的18650电池已经可以在技术上避免自燃或无故爆炸的情况出现。不过，在发生强烈的撞击后，这种电池还是存在着很大的爆炸可能，另外，对于低温环境的适应能力也不是很稳定，在低温环境下，钴酸锂电池容易出现因过度放电导致过热的情况。这样看来，如何管理这些电池就成了十分重要的事。 如何监控电池包的状态 电池包内的保险装置分布到每一节18650钴酸锂电池，每一节18650钴酸锂电池两端均设有保险丝，当电池出现过热或电流过大时，保险丝会切断，以此避免因某个电池出现异常情况（过热或电流过大）时影响到整个电池包。

一图看懂特斯拉汽车电池供应产业链

一图看懂特斯拉汽车电池供应产业链 特斯拉简介特斯拉（Tesla），是一家美国电动车及能源公司，产销电动车、太阳能板、及储能设备。总部位于美国加利福尼亚州硅谷的帕罗奥多（PaloAlto），2003年最早由马丁艾伯哈德（MarTInEberhard）和马克塔彭宁（MarcTarpenning）共同创立，2004年埃隆马斯克（ElonMusk）进入公司并领导了A轮融资。创始人将公司命名为特斯拉汽车（TeslaMotors），以纪念物理学家尼古拉特斯拉（NikolaTesla）。 特斯拉第一款汽车产品Roadster发布于2008年，为一款两门运动型跑车。2012年，特斯拉发布了其第二款汽车产品ModelS，一款四门纯电动豪华轿跑车；第三款汽车产品为ModelX，豪华纯电动SUV，于2015年9月开始交付。特斯拉的下一款汽车为Model3，首次公开于2016年3月，并将于2017年末开始交付。 特斯拉的电池系统电池系统是电动车的动力来源，是整个产业链中最核心的系统成分。以特斯拉ModelS为例，其电池系统（锂电池+电池管理系统）成本占比为56%，而传统的轿车发动机占比大约只有15%-25%。到了2016年，电池系统的成本占比有所下降，且成本结构也有所变化，单体电池的成本占到了83%，电池管理系统的成本占比约为13%，剩余4%为电池冷却系统。 通过对特斯拉电池系统的构成以及特斯拉配套充电设施进行详尽的梳理，我们可以对特斯拉的电池产业链有一个直观、深入的认识，对于其它新能源汽车也可以起到触类旁通的作用。目前电池系统的成本是制约特斯拉及其它新能源汽车发展最主要的因素之一，了解了电池系统就相当于拥有了解开新能源汽车产业的钥匙。 电动车要想具备实用性，就必须考量它一次充电后的续航性及其充电的便捷性，要了解这两点就必须关注其电池的构造以及充电设备的充电速度和设备分布。 ModelS曾推出的搭配电池功率型号有40、60、70、75、85、90、100kWh，对于85kWh 及以上型号，还有一些提供更出色的动力性能的性能版可供选择，比如Perf版和Ludicrous 版。不同的型号，每次充满电所能最大行驶的距离和最大马力不同。随着技术的进步和为

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析(苍松书屋)

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析 1. Tesla目前推出了两款电动汽车，Roadster和Model S，目前我收集到的Roadster 的资料较多，因此本回答重点分析的是Roadster的电池管理系统。 2. 电池管理系统（Battery Management System, BMS）的主要任务是保证电池组工作在安全区间内，提供车辆控制所需的必需信息，在出现异常时及时响应处理，并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统，因此本回答分析的是电池热管理系统 (Battery Thermal Management System, BTMS). 1. 热管理系统的重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先，锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时，电池的可用容量将迅速发生衰减，在过低温度下（如低于0°C）对电池进行充电，则可能引发瞬间的电压过充现象，造成内部析锂并进而引发短路。其次，锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热，并进而引起连锁放热反应，最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件，威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外，锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30°C之间，过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小，电池内部热量不易散出，更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题，从而进一步加速电池衰减，缩短电池寿命，增加用户的总拥有成本。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题，保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括：1）在电池温度较高时进行有效散热，防止产生热失控事故；2）在电池温度较低时进行预热，提升电池温度，确保低温下的充电、放电性能和安全性；3）减小电池组内的温度差异，抑制局部热区的形成，防止高温位置处电池过快衰减，降低电池组整体寿命。 2. Tesla Roadster的电池热管理系统 Tesla Motors公司的Roadster纯电动汽车采用了液冷式电池热管理系统。车载电池组由6831节18650型锂离子电池组成，其中每69节并联为一组（brick），再将9组串联为一层（sheet），最后串联堆叠11层构成。电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析

特斯拉电动汽车动力电池管理系统 解析 1.Tesla目前推出了两款电动汽车，Roadster 和Model S，目前我收集到的 Roadster的资料较多，因此本回答重点分析的是 Roadster的电池管理系统。 2.电池管理系统(Battery Management System, BMS)的主要任务是保证电池组工作在安全区间内，提供车辆控制所需的必需信息，在出现异常时及时响应处理，并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。 BMS勺主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统，因此本回答分析的是电池热管

理系统(Battery Thermal Man ageme nt System, BTMS). 1.热管理系统的重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先，锂离子

电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时，电池的可用容量将迅速发生衰减，在过低温度下（如低于0° C）对电池进行充电，则可能引发瞬间的电压过充现象，造成内部析锂并进而引发短路。其次，锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热，并进而引起连锁放热反应，最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件，威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外，锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30° C之间，过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小，电池内部热量不易散出，更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题，从而进一步加速电池衰减，缩短电池寿命，增加用户的总拥有成本。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题，保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括：1）在电池温度较高时进行有效散热，防止产生热失控事故；2）在电池温度较低时进行预热，提升电池

解读电池管理系统 BMS 的现状与未来

解读电池管理系统（B M S）的现状与未来 导读：?在新能源电动汽车上也有俗称的“三大件”：电池、电机和电控，由于新能源电动汽车在全球范围内仍是较新的行业，各国企业的起步相差并不大。本文重点给大家介绍新能源电动汽车“三大件”里的电控(业内普遍称之为电池管理系统BMS)。 随着新能源概念的普及推广，新能源汽车也逐步走入了千家万户，新能源汽车作为寻常百姓的新购车选择已经开始侵占着原本属于传统燃油汽车的市场，作为目前新能源汽车最大的市场，中国的企业依靠着新能源汽车首次与国外企业站在同一起跑线，不断涌现的新技术新工艺，让中国的新能源汽车行业有了更充足的底气去放眼世界，心系未来。 提到传统燃油汽车的核心关键自然离不开俗称的“三大件”：发动机、底盘以及变速箱，在这“三大件”上，中国技术落后以德日美为首的国外汽车厂商已是共识。而在新能源电动汽车上也有俗称的“三大件”：电池、电机和电控，由于新能源电动汽车在全球范围内仍是较新的行业，各国企业的起步相差并不大，这也让我国企业在汽车这个1886年发明至今的多用途动力驱动工具上拥有了与国外企业一较高下的条件。本文重点给大家介绍新能源电动汽车“三大件”里的电控(业内普遍称之为电池管理系统BMS)。 新能源电动汽车与传统燃油汽车最大的区别是用动力电池作为动力驱动，而作为衔接电池组、整车系统和电机的重要纽带，电池管理系统BMS的重要性不言而喻，国内外许多新能源车企都将电池管理系统作为企业最核心的技术来看待，最着名的例子就是大家耳熟能详的特斯拉，特斯拉的电动汽车“三大件”中，电池来自于松下，电机来自于台湾供应商，而只有电池管理系统是特斯拉自主研发的核心技术，2008年-2015年期间特斯拉所申请的核心知识产权大都与电池管理系统相关，由此可见电池管理系统对于新能源汽车的重要性。而国内，电池管理系统BMS的研发生产主要集中在这三类企业： 1、新能源汽车厂商，代表企业：比亚迪 2、电池PACK厂商，代表企业：沃特玛、普莱德 3、专业BMS厂商，代表企业：惠州亿能、深圳国新动力 电池管理系统BMS到底有什么作用？ 电池管理系统BMS是一个本世纪才诞生的新产品，因为电化学反应的难以控制和材料在这个过程中性能变化的难以捉摸，所以才需要这么一个管家来时刻监督调整限制电池组的行为，以保障使用安全，其主要功能为： 1、准确估测动力电池组的荷电状态 准确估测动力电池组的荷电状态 (State of Charge，即SOC)，即电池剩余电量，保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池的损伤，从而随时预报混合动力汽车储能电池还剩余多少能量或者储能电池的荷电状态。 2、动态监测动力电池组的工作状态 在电池充放电过程中，实时采集动力电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压，防止电池发生过充电或过放电现象。同时能够及时给出电池状况，挑选出有问题的电池，保持整组电池运行的可靠性和高效性，使剩余电量估计模型的实现成为可能。除此以外，还要建立每块

暴力拆解特斯拉Model S 85锂电池组

暴力拆解特斯拉Model S 85锂电池组 从去年12月底就开始在油管上爆红的一则视频，完整描述了某网友拆解特斯拉Model S 85电池组的全过程。 无独有偶，喜欢拆特斯拉电池的还真不是只有这一位。小编从国外的特斯拉论坛上扒出了这么一个帖子。楼主之前曾放话出来，说要拆一拆Model S的电池组玩。您瞧瞧，这嘚瑟劲儿，没事儿拆车玩儿就算了，还专挑这么贵的特斯拉下手。不过，在大家都以为这哥儿们不过是赤裸裸的标题党的时候，他真的就把Model S P85的电池组给拆了！小编想想都觉得任性，不过又忍不住偷偷给这位伙计点了个赞，毕竟人这说到做到的勇气也是值得学习一番。 特斯拉Model S P85电池组内部构造图 特斯拉论坛用户wk057自己本身就是一位Model S车主，平时喜欢没事捣鼓的他想自己做一套特牛掰的太阳能存储系统。所以，他自购了一辆报废Model S上的电池组，然后将它彻底地拆了个底朝天。小编想想都觉得这活儿它真心不简单，因为特斯拉Model S的电池组包含了近7000个锂电池电芯，组成了16个独立电池模块，内部结构十分复杂。wk057购买的这块电池组容量为85千瓦时，最大直流电压为400V。 wk057发现特斯拉的电池组中，每一枚独立电芯都通过一根很细的线和电池模块总线相连，达到一定温度时能够自熔断电，保障了整个电池组的安全。他还发现电池组的水冷管中仍使用的是传统的冷却液，但稍微经过了加压处理。wk057还亲自扫描并上传了特斯拉电池管理系统的印制电路板图，不过由于电路板上的保形涂料，所以很难清晰地辨别出每一独立区域的数字。 看完上面的视频之后，想必大家对Model S的电池构造有了进一步了解，那么不妨再看看这位wk057车主以图片形式记录的拆解过程： 1. 整装待拆的电池组，楼主还专门为它安装了四枚轮子，主要原因是：抬不动！！！

电池管理系统国内外研究现状教学内容

电池管理系统国内外研究现状 国外电池管理系统研究现状 国外在电动汽车的发展与研究上，相对国内起步较早。在外国的高校与研究机构中，针对电池管理系统中的部分功能，如SOC、SOH的计算[16-20]进行了大量的研究，针对整个系统的研究还比较的少，BMS的研究主要集中在汽车相关企业中。特别是近年来一些大型汽车生产制造商以及汽车零配件供应商针对各类型的电池进行深入的研究与探索，对电动汽车及其动力电池做了大量具有针对性的试验，取得了一系列研究成果，并成功商业化生产了一系列BMS。这些企业针对电池建立了适应性很强的通用电池模型，以及针对各类型电池也建立了适用范围有限的复杂电池模型，促成了动力电池及其关键材料的进步并成功量产了满足电动汽车性能要求的动力电池，一些公司已经成功开发了适用于电动汽车的电池管理系统[21-22]。其中比较有代表性的电池管理系统有：来自德国的Mentzer Electronic GmbH和Werner Retzlaff为领导的团队开发的BADICHEQ系统；还有同样来自德国的B.Hauck设计的BATTMAN系统；日本丰田汽车生产的Pruis混合动力电动汽车上所使用的电池管理系统；以及近年来风靡全球的美国电池汽车制造商特斯拉纯电动汽车上所使用的电池管理系统。日本青森工业研究中心长期以来一直致力于BMS 的实际应用；美国Villanova 大学和US Nanocorp公司共同开发适用于各种电池类型的SOC 模糊逻辑预测。

国内电池管理系统研究现状 国内在电动汽车的起步相对国外较晚，但是发力更猛，目前，国内致力于电池管理系统研究工作的企业、研究所以及高校有很多，已经成功研发出一系列电池管理系统[23-28]。北京交通大学与惠州亿能电子合作开发的BMS成功的应用在08年奥运纯电动大巴上，哈尔滨工业大学和北京理工大学联合成立的哈尔滨冠拓公司研发的BMS被应用在一些国产电动汽车品牌上。但是由于许多关键技术的瓶颈还没有突破，使得已经装车运行的电池管理系统与整车以及所使用的电池之间匹配度不高，偶有新闻报道汽车行驶故障以及安全隐患，使得电动汽车在市场上的口碑不高，因此电池管理系统在国内还有很大的发展空间。下表归纳了国内电池管理系统在发展中所遇到的问题，以及在2020年应当得到改进与发展的突破点。 表1-2 电池管理系统的发展现状与发展规划 Table1-2 Current situation and development plan of battery management system 项目现状发展规划2015指标2020指标 电芯SOC估算不准确或难以 量产实现提高估算精度基于安时积 分算法的加 入各类修正 基于安时积分算法 的加入各类修正 电芯及Pack热管理无管理或简单 散热处理 提高电池的安全 性记忆延长电池 使用寿命 强制通风管 道结构及设 计，水冷 自然风，空调用于散 热以及散出热量的 再利用 充电策略两段式或三段 式充电策略提高电池使用寿 命，提高充电速 度 脉冲充电方 式或三段式 充电 研发可快充的新型 材料应用于动力电 池 电池模组内均衡被动式充电均 衡 延长续航里程被动式均衡主动均衡

解读特斯拉Model 3电池技术及电池包拆解

解读特斯拉Model 3电池技术及电池包拆解 早在去年马斯克公布Model 3所采用的电池组时我们就知道，特斯拉使用了其公司最新的电池配比技术，淘汰了松下18650电池，而改用21700新型电池，由在内达华州的“超级电池工厂”(Gigafactory)生产。 同为圆柱形锂电池，21700新型电池的规格为直径21毫米、长度70毫米，就理论上限方面要比18650型(直径18毫米、长度65毫米)更有利。为此，21700锂电池率先被使用到Model 3中。 1.21700电池的优势 从优势上来说，21700相对于18650主要在能量密度、成本、轻量化三方面进行了改善提升，这三点提升让Model 3听起来更加“骚气”，我们一点一点来分析一下： 1)能量密度提升20%以上 21700电池的能量密度要优于18650电池。从特斯拉披露的信息看，在现有条件下，其生产的21700电池系统的能量密度在300Wh/kg左右，比其原来18650电池系统的250Wh/kg 约提高20%。从松下的动力锂电池单体的测试数据来看，其21700电池的体积能量密度远高于18650型电池单体。单体电芯能量密度的提升要远高于成组后提升的20%幅度。 2)电池系统成本下降9%左右 锂电大数据根据Tesla披露的电池价格信息，预计21700的动力锂电池系统售价为170美元/KWh，相比18650的售价185美元/KWh，价格下降幅度可达8.1%左右。18650的系统的成本约为171美元/KWh，改用21700后，系统成本约能实现9%左右的降幅，达到155美元/KWh。 单体容量提升后，PACK所需配件数同比例减少带动PACK成本下降。从18650型号切换至21700型号后，电池单体电池容量可以达到3~4.8Ah，大幅提升35%，同等能量下所需电池的数量可减少约1/3，Tesla Models电动汽车使用7104节18650电池串并联成电池组，在新款Models 3上，采用21700后，电池节数必将大幅减少。在降低系统管理难度的同时将同比例的减少电池包采用的金属结构件及导电连接件等配件数量，特斯拉的Pack成本

解读电池管理系统bms的现状与未来

解读电池管理系统（B M S）的现状与未来导读：?在新能源电动汽车上也有俗称的“三大件”：电池、电机和电控，由于新能源电动汽车在全球范围内仍是较新的行业，各国企业的起步相差并不大。本文重点给大家介绍新能源电动汽车“三大件”里的电控(业内普遍称之为电池管理系统BMS)。 随着新能源概念的普及推广，新能源汽车也逐步走入了千家万户，新能源汽车作为寻常百姓的新购车选择已经开始侵占着原本属于传统燃油汽车的市场，作为目前新能源汽车最大的市场，中国的企业依靠着新能源汽车首次与国外企业站在同一起跑线，不断涌现的新技术新工艺，让中国的新能源汽车行业有了更充足的底气去放眼世界，心系未来。 提到传统燃油汽车的核心关键自然离不开俗称的“三大件”：发动机、底盘以及变速箱，在这“三大件”上，中国技术落后以德日美为首的国外汽车厂商已是共识。而在新能源电动汽车上也有俗称的“三大件”：电池、电机和电控，由于新能源电动汽车在全球范围内仍是较新的行业，各国企业的起步相差并不大，这也让我国企业在汽车这个1886年发明至今的多用途动力驱动工具上拥有了与国外企业一较高下的条件。本文重点给大家介绍新能源电动汽车“三大件”里的电控(业内普遍称之为电池管理系统BMS)。 新能源电动汽车与传统燃油汽车最大的区别是用动力电池作为动力驱动，而作为衔接电池组、整车系统和电机的重要纽带，电池管理系统BMS的重要性不言而喻，国内外许多新能源车企都将电池管理系统作为企业最核心的技术来看待，最着名的例子就是大家耳熟能详的特斯拉，特斯拉的电动汽车“三大件”中，电池来自于松下，电机来自于台湾供应商，而只有电池管理系统是特斯拉自主研发的核心技术，2008年-2015年期间特斯拉所申请

特斯拉电动汽车电池管理系统解析

1. Tesla目前推出了两款电动汽车，Roadster和Model S，目前我收集到的Roadster的资料较多，因此本回答重点分析的是Roadster的电池管理系统。 2. 电池管理系统（Battery Management System, BMS）的主要任务是保证电池组工作在安全区间内，提供车辆控制所需的必需信息，在出现异常时及时响应处理，并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统，因此本回答分析的是电池热管理系统 (Battery Thermal Management System, BTMS). 1. 热管理系统的重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先，锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时，电池的可用容量将迅速发生衰减，在过低温度下（如低于0°C）对电池进行充电，则可能引发瞬间的电压过充现象，造成内部析锂并进而引发短路。其次，锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热，并进而引起连锁放热反应，最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件，威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外，锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30°C 之间，过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小，电池内部热量不易散出，更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题，从而进一步加速电池衰减，缩短电池寿命，增加用户的总拥有成本。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题，保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括：1）在电池温度较高时进行有效散热，防止产生热失控事故；2）在电池温度较低时进行预热，提升电池温度，确保低温下的充电、放电性能和安全性；3）减小电池组内的温度差异，抑制局部热区的形成，防止高温位置处电池过快衰减，降低电池组整体寿命。 2. Tesla Roadster的电池热管理系统 Tesla Motors公司的Roadster纯电动汽车采用了液冷式电池热管理系统。车载电池组由6831节18650型锂离子电池组成，其中每69节并联为一组（brick），再将9组串联为一层（sheet），最后串联堆叠11层构成。电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。 图 1.(a)是一层（sheet）内部的热管理系统。冷却管道曲折布置在电池间，冷却液在管道内部流动，带走电池产生的热量。图 1.(b)是冷却管道的结构示意图。冷却管道内部被分成四个孔道，如图 1.(c)所示。为了防止冷却液流动过程中温度逐渐升高，使末端散热能力不佳，热管理系统采用了双向流动的流场设计，冷却管道的两个端部既是进液口，也是出液口，如图 1(d)所示。电池之间及电池和管道间填充电绝缘但导热性能良好的材料（如Stycast 2850/ct），作用是：1)将电池与散热管道间的接触形式从线接触转变为面接触；2)有利于提高单体电池间的温度均一度；3)有利于提高电池包的整体热容，从而降低整体平均温度。

新能源汽车核心技术详解：电池包和BMS、VCU、-MCU

新能源汽车核心技术详解：电池包和BMS、VCU、 MCU 电子创新网| 2001-15-20 11:54 2014年国内新能源汽车产销突破8万辆，发展态势喜人。为了使新能源爱好者和初级研发人员更好地了解新能源汽车的核心技术，笔者结合研发过程中的经验总结，从新能源汽车分类、模块规划、电控技术和充电设施等方面进行了分析。 1 新能源汽车分类 在新能源汽车分类中，“弱混、强混”与“串联、并联”不同分类方法令非业内人士感到困惑，其实这些名称是从不同角度给出的解释、并不矛盾。 1.1消费者角度 消费者角度通常按照混合度进行划分，可分为起停、弱混、中混、强混、插电和纯电动，节油效果和成本增等指标加如表1所示。表中“-”表示无此功能或较弱、“+”个数越多表示效果越好，从表中可以看出随着节油效果改善、成本增加也较多。 1.2技术角度

图1 技术角度分类 技术角度由简到繁分为纯电动、串联混合动力、并联混合动力及混联混合动力，具体如图1所示。其中P0表示BSG(Belt starter generator，带传动启停装置)系统，P1代表ISG(Integrated starter generator，启动机和发电机一体化装置)系统、电机处于发动机和离合器之间，P2中电机处于离合器和变速器输入端之间，P3表示电机处于变速器输出端或布置于后轴，P03表示P0和P3的组合。从统计表中可以看出，各种结构在国内外乘用或商用车中均得到广泛应用，相对来说P2在欧洲比较流行，行星排结构在日系和美系车辆中占主导地位，P03等组合结构在四驱车辆中应用较为普遍、欧蓝德和标致3008均已实现量产。新能源车型选择应综合考虑结构复杂性、节油效果和成本增加，例如由通用、克莱斯勒和宝马联合开发的三行星排双模系统，尽管节油效果较好，但由于结构复杂且成本较高，近十年间的市场表现不尽如人意。 2 新能源汽车模块规划 尽管新能源汽车分类复杂，但其中共用的模块较多，在开发过程中可采用模块化方法，共享平台、提高开发速度。总体上讲，整个新能源汽车可分为三级模块体系、如图2所示，一级模块主要是指执行系统，包括充电设备、电动附件、储能系统、发动机、发电机、离合器、驱动电机和齿轮箱。二级模块分为执行系统和控制系统两部分，执行部分包括充电设备的地面充电机、集电器和车载充电机，储能系统的单体、电箱和PACK，发动机部分的气体机、汽油机和柴油机，发电机的永磁同步和交流异步，离合器中的干式和湿式，驱动电机的永磁同步和交流异步，齿轮箱部分的有级式自动变速器(包括AMT、AT和DCT等)、行星排和减速齿轮；二级模块的控制系统包括BMS、ECU、GCU、CCU、MCU、TCU 和VCU，分别表示电池管理系统、发动机电子控制单元、发电机控制器、离合器控制单元、电机控制器、变速器控制系统和整车控制器。三级模块体系中，包

拆解特斯拉电池包

拆解特斯拉电池包 时尚的外形、百公里加速秒、续航440公里，这些都是特斯拉Model S作为一款纯电动汽车所展示给人们的数据。 Model S之所以能够拥有不逊于传统燃油车的性能表现，除了电动机技术之外，还要得益于特斯拉先进的电池技术。 那么，特斯拉到底在电动车最核心技术之一的电池组研发方面有何独特建树呢 据介绍，Model S的电池板总重高达900公斤，被放置在驾驶舱正下方的底盘当中，在为电动机提供能量的同时，也起到了稳定车辆重心的作用。 电池外观 国外牛人直接给我们展示电池组。电池组安放前后轴之间的底盘位置，其重量可达900公斤。因此造成底盘重心较低，非常利于车辆的高速稳定性。电池组几乎占据车辆底盘的全部，但电池组并没有作为承受力的主体，电池组有加强筋和受力框架保护，大大减低碰撞时的爆炸危险。 电池组整体有标明其身份的铭牌，其中标明了其容量为85kWh，400V直流电，简单来说电池可以装85度电，可供一个普通家庭使用一个月。 拆解电池板及连接细节 电池组表面不仅有塑料膜保护着，而且塑料膜下面还有防火材料的护板。护板下面才是电池组。护板通过螺栓与电池组框架连接，并且连接处充满了密封粘合剂。外观来看电池组保护的不错。 特斯拉Model S电池组板看似非常高大上。其电池组板由16组电池组串联而成，并且每组电池组由444节锂电池，每74节并联形成。因此特斯拉Model S电池组板由7104 节18650锂电池组成。 总保险丝位于电池版的前端，并且有外壳保护以防受到撞击。其采用德国Bussmann巴斯曼，额定工作电流为630A，额定电压为690V，分断电流700-200kA，在全球化趋势下该保险丝在印度制造。市场价格在600元左右。 电池板中的16块电池组均衡平铺在壳体上，整体结构紧凑，平铺有利于散热。每一组电池组由六组单体电池包串联而成，但单体电池包的布置并没有采用均衡布置，而是采用不规则的结果，猜测是为了方便电池组内的散热管路布置。 测量了整个电池板的电压为，单体电池组电压为。显然这块电池并没有达到额定的输出电压，可能电池电量并不充足所导致。 电池组内每一节电池都有保险丝链接着，以防单节电池过热危及整体电池过热，并且每节电

特斯拉电池组解密

仈: Tesla终极拆解——Tesla电池组首次大揭秘（一）[ 亥] ?: guoguo ?: 前天 10:57 仈: Tesla终极拆解——Tesla电池组首次大揭秘（一）GeekCar 不知各位是否记得国内有个叫游侠汽车的团队在打造纯电动车，2个月前他们的Demo已经能跑起来了。但说白了，那只是一辆从二手现代酷派跑车改装过来的电动车，他们距离真正制造一辆电动车还有很长的路要走。不过，前一阵子GeekCar的小伙伴听说游侠汽车拆解了一辆Tesla。俗话说得好，要成功必须向成功者学习。所以游侠汽车用这种“简单粗暴”的方式向Tesla学习的精神倒是挺值得称赞的。 于是我们实地走访了游侠汽车的“制造工厂”，终于见到了这辆被完全拆散的Tesla。这一次先和大家分享一下Tesla的电池部分。 我们都知道85kW?h版本的Tesla电池组由近7000节18650锂电池构成。但电池组的实际情况，却没多少人见过。之前网上发布的电池分析大都是基于Tesla的电池专利而分析得出的。这次就由GeekCar的小伙伴为大家揭开Tesla电池的最后一层神秘面纱。 电池模块 不知各位是否记得国内有个叫游侠汽车的团队在打造纯电动车，2个月前他们的Demo已经能跑起来了。但说白了，那只是一辆从二手现代酷派跑车改装过来的电动车，他们距离真正制造一辆电动车还有很长的路要走。不过，前一阵子GeekCar的小伙伴听说游侠汽车拆解了一辆Tesla。俗话说得好，要成功必须向成功者学习。所以游侠汽车用这种“简单粗暴”的方式向Tesla学习的精神倒是挺值得称赞的。 于是我们实地走访了游侠汽车的“制造工厂”，终于见到了这辆被完全拆散的Tesla。这一次先和大家分享一下Tesla的电池部分。 我们都知道85kW?h版本的Tesla电池组由近7000节18650锂电池构成。但电池组的实际情况，却没多少人见过。之前网上发布的电池分析大都是基于Tesla的电池专利而分析得出的。这次就由GeekCar的小伙伴为大家揭开Tesla电池的最后一层神秘面纱。 电池模块 这张图是Model S底盘整个电池组的全景图，Model S一共有16块电池组，最下面的空挡那块原来有两块电池，上图中已经被游侠汽车拆了下来。 Tesla在每一块电池组上都覆盖一块玻纤板对电池进行简单的保护。每两块电池之间都有金属梁隔开。图中左下角是整个电池组的保险丝，右侧是电池的冷却液接口和冷却液加注口。

特斯拉电池寿命衰减情况及寿命分析

特斯拉电池寿命衰减情况及寿命分析 Tesla这个公司，不管以后怎么样，从现在来看确实对全球的汽车产业产生了积极的影响。这篇文章，是针对Tesla的电池系统和纯电动汽车电池寿命做一些讨论，抛砖引玉。因为涉及的内容有些敏感，这里尽量写简单浅显一些，欢迎后续有工程师和我进行交流。 第一部分 Tesla的电池系统 Tesla的电池系统严格意义只有两代，Roadster是第一代，Model S是第二代，在Model S里面开始设计是40kwh(取消)、60kwh(取消)、70kwh、85kwh和90kwh几种，其中两种比较确定的规格为： 85 kWh(7104个74P × 6 × 16) 400V 60/40 kWh (5376个64P × 6 × 14) kWh 这里将电池系统分解为： 电池模组：电池模组是电池系统的主要子单元，也是特斯拉的设计核心。 结构系统：电池系统中采用了大量的隔离结构件，起到防水和绝缘的作用。 热管理系统：包括冷却管路系统。 线束系统：分高压母线和低压通信线束两部分组成。 电子电气系统：内部包含电池管理、继电器、预充电阻等。 排气系统：主要是对电池组的压力进行释放，主要有排气阀和接口两部分组成。 其中最为重要的还是其电池模组设计 电池单体模块由主要以下部分构成： 电池单体：松下的电池。 电流母板：起到了连接电池的作用，将每组电池的正极和负极连接在一起，共有7种不同的规格木板。 隔层：隔层将电池与冷却管隔离并有绝缘的作用。 散热铜管：通过每一面与单体连接，将热量带出整个电池模组。 隔离板：在电池的顶盖上方，起到绝缘的作用。

BMU采集板：测量电压和温度。 熔丝：连接电池单体与母线牌，采用半导体中的Bonding工艺，对于电池组装而言，这是非常难的工艺。 温度传感器：采集温度，其位置在冷却管的输入端和输出端。 采样电压采集线束：采集电池电压，并有专门的固定的导线索引的结构进行固定。 图1 Tesla 电池模组示意图 注：此图选自里卡多的Benchmark报告的预览版，并予以中文注释和修改，建议想知道细节的，可以购买完整报告版本并获取CAD。 从技术的角度来看，涵盖了不少的专利设计，这个是从百人会的一个介绍中摘录出来，然后对每个内容作了一些整理。 图2 Tesla模组设计专利对应图 a)检测方法

特斯拉电池管理系统技术分析

特斯拉电池管理系统技术分析 特斯拉（Tesla），是一家美国电动车及能源公司，产销电动车、太阳能板、及储能设备。 特斯拉Model S车内没有存储介质，包括上网、音乐、导航在内的所有多媒体应用都通过网络来完成，所以一张联通3G上网卡成为了核心中的核心。 特斯拉公司为每一部Model S提供了4年免流量服务。在应用模块内，特斯拉可通过网络下载来增添新功能。但目前可用的应用只有多媒体、摄像头、电话这几项。据特斯拉销售人员透露，前来咨询的顾客们提供了很多增值服务的新思路，比如车内的上网卡能否转化为移动热点，供其他设备上网使用。又或者能否增添网络插件功能，让Model S的云应用更丰富些。 不过特斯拉官方还没有这方面的考虑，也就是说在云应用开发上，暂时还没有能对外公布的新项目。值得注意的是，由于特斯拉各种云应用均依赖联通上网卡完成，所以在网络信号不佳的地方，很多功能会用不了，比如最常用的听歌和导航。所以，特斯拉让我们看到了未来云汽车的一种模样，却未必是唯一一种。 特斯拉的电池系统电池系统是电动车的动力来源，是整个产业链中最核心的系统成分。以特斯拉ModelS为例，其电池系统（锂电池+电池管理系统）成本占比为56%，而传统的轿车发动机占比大约只有15%-25%。到了2016年，电池系统的成本占比有所下降，且成本结构也有所变化，单体电池的成本占到了83%，电池管理系统的成本占比约为13%，剩余4%为电池冷却系统。 通过对特斯拉电池系统的构成以及特斯拉配套充电设施进行详尽的梳理，我们可以对特斯拉的电池产业链有一个直观、深入的认识，对于其它新能源汽车也可以起到触类旁通的作用。目前电池系统的成本是制约特斯拉及其它新能源汽车发展最主要的因素之一，了解了电池系统就相当于拥有了解开新能源汽车产业的钥匙。 电动车要想具备实用性，就必须考量它一次充电后的续航性及其充电的便捷性，要了解这

特斯拉电池深度分析报告

特斯拉电池深度分析报告 2020年7月

2020 目录 一、特斯拉打造百万英里电池 (5) 1.1 百万英里电池是什么？ (5) 1.2 特斯拉为何要量产百万英里电池？ (7) 1.3 百万英里电池如何量产和装车？ (9) 二、单晶三元+无极耳电极+新型添加剂助力长寿命电池 (10) 2.1 百万英里电池猜想之一：单晶三元正极材料 (10) 2.2 百万英里电池猜想之二：无极耳电极 (12) 2.3 百万英里电池猜想之三：新型电解液添加剂 (14) 三、市场建议 (18)

图表目录 图表1 百万英里电池在4000 次循环后仍然有90%的容量 (5) 图表2 特斯拉百万英里电池开发进程 (6) 图表3 特斯拉百万英里电池专利技术储备 (6) 图表4 主流新能源车企电池质保政策情况 (7) 图表5 2020 年5 月新能源二手车保值率（三年车龄）排名 (8) 图表6 特斯拉百万英里电池梯次利用流程猜想 (8) 图表7 特斯拉百万英里电池量产和装车猜想 (9) 图表8 两段烧结晶体微观结构图 (10) 图表9 第一次锂化过程中温度越低、摩尔比越小，单晶材料的纯度越高 (11) 图表10图表11图表12图表13图表14图表15图表16图表17图表18图表19图表20图表21图表22图表23图表24图表25图表26新工艺经过二次锂化反应，锂镍混排程度大幅降低 (11) 单晶NCA 电池容量保持率与多晶NCA 电池相当或者更高 (12) 特斯拉无极耳电极原理示意图（正极单极耳） (13) 含DTD 电解液体系拥有更高的容量保持率 (14) 含DTD 电解液体系拥有更小的电压滞变 (14) 电解液中加入ODTO 有助于抑制产气量△V (15) 含ODTO 电解液体系拥有更高的容量保持率 (15) 特定成分的ODTO 电解液体系电压滞变更低 (15) NCM523 体系中FN 显著抑制产气量 (16) 松下1030 体系中FN 显著抑制产气量 (16) 松下1030 体系中FN 没有提高容量保持率 (16) 松下1030 体系中FN 没有减小电压滞变 (16) PDO 在产气量方面的表现最好，但与常规体系相比没有显著优势 (17) NCM622 体系中含PDO 添加剂的电芯循环寿命综合表现最好 (18) 一线车企/电池厂的动力电池投入方向 (19) 国内一线电池材料企业的研发投入方向 (19) 主要上市公司盈利预测及投资评级 (20)

0010.Model 3引爆热潮 解析特斯拉电池管理系统

Model 3引爆热潮解析特斯拉电池管理系统 本月初，特斯拉Model 3首发极其随后的火热预定量再一次引爆了全球对它的关注。众所周知，电动车的核心技术在于电池，但是特斯拉自身并不生产电池，其电池由日本松下提供。那么特斯拉凭借什么站在产业链的链头，一次次地在新能源汽车领域创造奇迹呢？很大的原因可能在于，特斯拉有着世界上最顶级的电池管理系统（BMS）。 电动汽车电池管理系统（BMS）是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带，其主要功能包括：电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充控制；均衡管理和热管理等。 据专家介绍，特斯拉纯电动汽车采用的是液冷式电池热管理系统。车载电池组由6831节18650型锂离子电池组成，其中每69节并联为一组(brick)，再将9组串联为一层(sheet)，最后串联堆叠11层构成。电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。 管理系统内的冷却管道曲折布置在电池间，冷却液在管道内部流动，带走电池产生的热量。冷却管道内部被分成四个孔道，为了防止冷却液流动过程中温度逐渐升高，使末端散热能力不佳，热管理系统采用了双向流动的流场设计，冷却管道的两个端部既是进液口，也是出液口。电池之间及电池和管道间填充电绝缘但导热性能良好的材料，作用是： 1)将电池与散热管道间的接触形式从线接触转变为面接触； 2)有利于提高单体电池间的温度均一度； 3)有利于提高电池包的整体热容，从而降低整体平均温度。

通过上述热管理系统，电动汽车电池组内各单体电池的温度差异控制在±2°C内。2013年6月的一份报告显示，在行驶10万英里后，特斯拉纯电动车电池组的容量仍能维持在初始容量的80%~85%，而且容量衰减只与行驶里程数明显相关，而与环境温度、车龄关系不明显。上述结果的取得依赖电池热管理系统的有力支撑。 从上述分析可以看到，特斯拉纯电动汽车在热管理系统上远比其他电动汽车要复杂。特斯拉的电池组是由6831节单体容量较小的18650电池组成的，要保证这么多电池的温度差异不超过±2°C是一件非常困难的事情，但是特斯拉做到了。 据悉，在特斯拉的技术团队中，偏向电子、电工方向的工程师占多数。在媒体采访特斯拉技术总监J.B. Straubel时，他毫不谦虚的表示，特斯拉在编软件和电子工程方面领先了同行业其他企业不止一点点。 笔者认为，因为特斯拉的技术团队偏重电子、电工方向，所以其开发电池管理系统难度远低于开发电池(偏向材料、化学)或者底盘(偏向机械)。特斯拉充分利用自己的优势开发出了顶级的电池管理系统，才使其在出身既非电池生产商，又不是传统汽车生产商的前提下，创造了新能源汽车行业的奇迹。

Tesla Model S电池组设计全面解析

Tesla Model S电池组设计全面解析 对Tesla来说最近可谓是祸不单行：连续发生了3起起火事故，市值狂跌40亿，刚刚又有3名工人受伤送医。Elon Musk就一直忙着到处“灭火”，时而还跟公开表示对Tesla “不感冒”的乔治·克鲁尼隔空喊话。在经历了首次盈利、电池更换技术、穿越美国、水陆两栖车等头条新闻后，Elon Musk最近总以各种负面消息重返头条。这位“钢铁侠”CEO在2013年真是遭遇各种大起大落。 其中最为人关注的莫过于Model S的起火事故，而在起火事故中最核心的问题就是电池技术。可以说，牵动Tesla股价起起落落的核心元素就是它的电池技术，这是投资者最关心的问题。在美国发生的两起起火事故有着相似的情节：Model S撞击到金属物体后，导致电池起火，但火势都被很好地控制在车头部分。在墨西哥的事故中，主要的燃烧体也是电池。而且在3起事故中，如何把着火的电池扑灭对消防员来说都是个难题。 这让很多人产生一个疑问：Model S的电池就这么不禁撞吗？在之前的一篇文章中我跟大家简单讨论了一下这个问题，但只是停留在表面。读者现在都了解的是：Model S的电池位于车辆底部，采用的是松下提供的18650钴酸锂电池，整个电池组包含约8000块电池单元；钴酸锂电池能量密度大，但稳定性较差，为此Tesla研发了3级电源管理体系来确保电池组正常运作。现在，我们找到了Tesla的一份电池技术专利，借此来透彻地了解下Model S电池的结构设计和技术特征。 电池的布局与形体

如专利图所示，Model S的电池组位于车辆的底盘，与轮距同宽，长度略短于轴距。电池组的实际物理尺寸是：长2.7m，宽1.5m，厚度为0.1m至0.18m。其中0.18m较厚的部分是由于2个电池模块叠加造成的。这个物理尺寸指的是电池组整体的大小，包括上下、左右、前后的包裹面板。这个电池组的结构是一个通用设计，除了18650电池外，其他符合条件的电池也可以安装。此外，电池组采用密封设计，与空气隔绝，大部分用料为铝或铝合金。可以说，电池不仅是一个能源中心，同时也是Model S底盘的一部分，其坚固的外壳能对车辆起到很好的支撑作用。 由于与轮距等宽，电池组的两侧分别与车辆两侧的车门槛板对接，用螺丝固定。电池组的横断面低于车门槛板。从正面看，相当于车门槛板“挂着”电池组。其连接部分如下图所示。 电池内部结构 Model S电池组在内部被划分为7个区域（605），每个区域安装两个电池模块（701），每个模块内置370块电池单元。在电池组头部还有一个突出部分（607），其厚度也较高，这就是上文提到的0.18m的部分，安装了两个电池模块，堆叠排放。这样计算下来一共有5920块电池单元。同时这7个区域（包括突出部分一共是8个空间）相互之间是完全隔绝