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4 0亿，刚刚又有3名工人受伤送医。
ElonMusk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，ElonMusk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ModelS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：M odelS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：ModelS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：ModelS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ModelS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，ModelS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。
Tesla电动汽车的电池结构及充电方式(上)
图1 动力电池系统
图3 动力电池安装位置
图8 电池箱体后部通气孔
图7 电池系统
图5 Brick
图2 动力电池外观图6 Sheet
图4 电芯
电池结构
Tesla Roadster的动力电池由6 831节18650电芯组成，其外观与安装位置如图2、3所示。
69节18650 电芯(图4)构成一个“Brick”，每个“Brick” 每个电芯的正、负极均设有熔丝(图9)，如果某个电芯发生图9 电芯两极均设有熔丝
熔丝
熔丝
图10 电芯的固定方式
图16 电池系统外部冷却管路和接口
图17 Sheet内部冷却管路布置和接口
图18 绝缘导热材料
图11 电池极板及采样点连接方式
图12 Sheet之间的保险
图13 Sheet与Sheet之间的连接
图14 BMB安装位置
图15 BSM安装位置
图20 继电器EV200
图21 快速熔断器
图22 Sheet 熔断器
图23 预充电阻
“Sheet”之间也设有保险装置，如图12所示，“Sheet”之间通过由金属编织铜排串联，“S h e e t ”均设置有电池监控板B M B 图19 冷却液的进、出管路交叉布置
进
出出
进冷却液的进、出管路设计为交叉布置方式，共分为4个接体内11个Sh e et 串联，两边空隙处安F
F
U
U
(未完待续)。
特斯拉MODEL S拆解分析
5、高压系统对标-充电口及充电枪
接地线
电磁锁机械 解锁
L1、L2、L3、N 相线兼容直流
充电
电磁锁
CC,CP控制线及电磁 锁控制线
Tesla车载充电口特点 特点
作用
充电线束中高压、低压线束分开
避免电磁干扰
交、直流充电口一体化
减少整车线束
TESLA充电枪为 欧标充电枪， SAE J1772标准， 并在此基础上 进行了功能开 发
图片
电磁锁型号
1006243-00-C
电磁锁类型
单保持式
驱动电压 电磁锁的内阻 电磁锁的顶杆行程
12V DC-PD
2.30Ω （测量值） 功率：62.6W(计算值）
15mm
电磁锁的顶杆顶出力；
未测
尺寸结构
顶杆弹出结构
5.3、高压系统对标-充电口材料分析
总图：
特斯拉充电插座总成材料对标分析
零部件图片
5.1、高压系统对标-充电口结构分解
序号
图片
1
2
3
4
说明
1.增加一个电磁锁结构 2.永磁铁
1.电磁锁连杆结构
1.红色按钮为手动解锁按钮
1.电磁锁，永磁铁、LED灯的电 路控制板
5.1、高压系统对标-充电口结构分解
序号
图片
5
6
7
8
说明
1.电磁锁反馈检测，电阻随着锁 杆的运动变化，电阻值三个点 （起始点：0.935 kΩ，中间点： 1.625KΩ ，终点：91.86Ω ）
Tesla车载充电机参数
输入电压
85~300Vac RMS
输入频率
45~65Hz
输入电流
48A RMS
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！！！. 85kWh电池生产铭牌3. 这是位于电池出厂铭牌上方的一块塑料盖板，后来拆解后发现底下包裹着一条主保险丝4. 电池组中心位置的标签5. 俯看85kWh电池组的高压接口6. 去掉覆盖在电池组表面的塑料保护膜，我们发现在保护膜和电池组中间还夹着一层防火材料。
0147.深度拆解特斯拉电池管理系统：到底哪里“牛”？
深度拆解特斯拉电池管理系统：到底哪里“牛”？自从Model S上市以来，似乎已经被拆解无数遍了，这也从一个侧面印证了特斯拉（Tesla）在电动汽车市场初期的标杆地位。
一、动力总成构成：Model S动力总成主要分为这几部分：动力电池系统ESS、交流感应电机Drive Unit、车载充电机Charger、高压配电盒HV Junction Box、加热器PTC heater、空调压缩机A/C compressor和直流转换器DCDC。
Model S采用三相交流感应电机，并且将电机控制器、电机、以及传动箱集成与一体。
尤其是将电机控制器也封装成圆柱形，与电机互相对应，看上去像是双电机。
从设计上来看集成度高、对称美观。
中间的传动箱采用了固定速比(9.73:1)方案。
85KWh版本电机峰值功率270KW，扭矩440N·m。
充电系统支持三种充电方式：1.超级充电桩DC快充超级充电桩可直接输出120KW对ESS进行充电，一个小时以内能充满。
2.高功率壁挂充电在后排座椅下面有两个车载充电器，一主一从。
主充电器属于默认开放使用，功率10KW，差不多8小时能充满。
slave充电器的硬件虽然已经安装在车上了，但需要额外支付1.8万才能激活，可使充电能力翻倍。
这种硬件早已配置好，之后通过license收费的方式和IBM的服务器如出一辙。
目前Tesla已经把这个策略用在了动力电池上，60版本上实际装了70多度电，预留的那部分容量刚好避免满充满放，有助于延长电池寿命,因此入手低配版也是一个有性价比的选择。
3.220V家用插座充电充电功率3kw左右，充满电大概30个小时。
把充电器放在车上，即使到了完全没有充电基础设施的地方也能利用普通家用插头充上电。
热管理部分有意思的地方在于Model S用一个四通转换阀实现了冷却系统的串并联切换。
其目的我分析主要是根据工况选择最优热管理方式。
当电池在低温状态下需要加热时，电机冷却回路与电池冷却回路串联，从而使电机为电池加热。
特斯拉动力电池结构特点及工作原理
特斯拉动力电池结构特点及工作原理特斯拉动力电池是特斯拉公司研发的一种高性能锂离子电池，广泛应用于其电动汽车产品中。
它具有一系列独特的结构特点和工作原理，使得特斯拉动力电池在市场上备受瞩目。
特斯拉动力电池的结构特点主要表现在以下几个方面：1. 三元锂离子电池：特斯拉动力电池采用的是三元锂离子电池，相比于传统的磷酸铁锂电池，具有更高的能量密度和更好的充放电性能。
这使得特斯拉电动汽车具有更长的续航里程和更高的性能表现。
2. 大容量设计：特斯拉动力电池采用大容量设计，单体电池的容量通常在200Ah以上。
这使得特斯拉电动汽车可以存储更多的电能，进而提供更远的续航里程。
3. 模块化设计：特斯拉动力电池采用模块化设计，每个电池模块包含数百个电池单体。
这种设计可以提高电池的可靠性和安全性，同时也方便了电池的维护和更换。
4. 冷却系统：特斯拉动力电池采用了先进的冷却系统，通过在电池模块之间布置冷却管道，有效地降低了电池的温度。
这可以提高电池的寿命和性能，并防止电池过热造成的安全隐患。
特斯拉动力电池的工作原理主要包括以下几个步骤：1. 充电：当特斯拉电动汽车接通电源时，电流经过充电插座进入电池系统，通过充电管理系统对电池进行充电。
在充电过程中，正极材料（如钴酸锂）释放出锂离子，并通过电解质层迁移到负极材料（如石墨）上储存。
2. 储存：在充电过程中，锂离子在负极材料上储存，同时电解质层起到了电荷传递的作用。
负极材料的纳米结构可以提供更多的表面积，增加锂离子的储存容量。
3. 放电：当特斯拉电动汽车行驶时，电池系统释放储存的电能供电。
在放电过程中，锂离子从负极材料迁移到正极材料上，通过电解质层传递电荷，释放出电流。
4. 冷却：在放电过程中，特斯拉动力电池的冷却系统起到了重要的作用。
通过冷却管道在电池模块之间循环流动的冷却剂，可以有效地降低电池的温度，防止电池过热。
总的来说，特斯拉动力电池以其独特的结构特点和工作原理，实现了高能量密度、大容量、高性能和安全可靠性的优势。
电动汽车工作原理介绍，TeslaModelS动力系统分析，硬件部分
电动汽车工作原理介绍，TeslaModelS动力系统分析，硬件部分电动汽车越来越火了，各色新能源电动车企雨后春笋地冒出来，各种互联网车企、PPT造车势头也越来越猛。
国家层面上也制定了各种政策，鼓励电动车发展，希望中国汽车行业能在新能源车方面实现弯道超车。
且不说各家车企能否成功，但是作为消费者了解一下电动车的一般构成还有有必要的。
下面我们就以Tesla Model S为例分析一下电动车动力系统的主要结构。
电动汽车类型形形色色，但其动力系统主要结构都包含电池、电机和电控三个主要部分。
今天仅介绍硬件部分，电控及电源管理系统会在后续文章中分析，关注本头条号，获得后续BMS（电源管理系统）系统的详细分析。
电池、电控和电机好！下面正文开始！特斯拉 Model S 动力系统主要构成为1.18650电池2.电池板3.逆变器4.驱动电机5.齿轮箱18650电池、电池板、逆变器、电机和齿轮箱下面逐个解析Tesla model s 动力系统。
1.18650电池18650是锂离子电池的鼻祖--日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准性的电池型号，其中18表示直径为18mm，65表示长度为65mm，0表示为圆柱形电池。
Tesla Model s 采用的松下生产的18650电池。
很多电子产品比如笔记本都是采用18650电池组成的电池包。
2.电池板Tesla 电池系统构成特斯拉采用74个单颗18650电池组成一个单体电池包，6个电池包组成一个电池组，16个电池组组成一个电池板。
整个电池板有7000多个18650电池组成。
Tesla强大的电池管理系统（BMS）可以监控每个单体18650电池的运行情况，当某个单体电池出现故障时，可以把其从整个电路系统从剥离，从而不影响电池系统的正常工作。
3.逆变器逆变器的作用是把直流电转变成交流电。
由于Tesla 采用的三相异步交流电机，故需要将电池组放出的直流电转换成交流电。
电机4.三相异步交流电机三相异步交流电机的发明人是疯狂科学家尼古拉斯·特斯拉，其也成为了特斯拉公司的名字。
Tesla终极拆解——Tesla电池组首次大揭秘(一)
Tesla终极拆解——Tesla电池组首次大揭秘（一）
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。
单块电池组
这块儿就是Tesla 非常高大上锂电池组，在这块板上一共有444 节电池，每。
一文带你看懂新能源汽车电池管理系统
一文带你看懂新能源汽车电池管理系统2012年6月，特斯拉电动汽车ModelS正式上市，续驶里程为483km。
这是世界第一款真正实用的长续驶里程纯电动汽车，给人们带来了对纯电动汽车的巨大信心，鼓励更多的高性能电动汽车不断推出。
Model S实现长续驶里程的最核心技术，应是特斯拉创新设计的电池管理系统(Battery Management System, BMS）。
一辆电动汽车的动力蓄电池由成百上千块电芯(也称单体电池)组成，比如特斯拉Model S的电池组就由7000多块电芯组成。
尽管电池制造工艺已经让各个电芯之间的差异化缩小，但是电芯之间仍然存在内阻、容量、电压等差异，使用中容易出现散热不均或过度充放电等现象。
时间一长，就很可能导致电池损坏甚至爆炸的危险。
因此，必须为动力蓄电池配备一套具有针对性的电池管理系统，像管家那样照料电池，保证电池处于正常工作状态。
一、蓄电池管理系统的组成蓄电池管理系统在硬件上可以分为主控模块和从控模块两大部分。
蓄电池管理系统主要由数据采集单元(采集模块)、中央处理单元(主控模块)、显示单元、均衡单元检测模块(电流传感器、电压传感器、温度传感器、漏电检测)、控制部件(熔断器、继电器)等组成。
中央处理单元由高压控制电路、主控板等组成;数据采集单元由温度采集模块、电压采集模块等组成，它们一般采用CAN总线技术实现相互间的信息通信。
1.主控模块主控盒。
主控盒是动力蓄电池管理系统的控制中心，用来控制总正继电器、加热继电器以及预充继电器，还通过CAN总线与VCU进行通信。
下图为特斯拉model 3主控盒电路板。
2.从控模块从控盒。
从控盒用来分别采集左右动力蓄电池组的蓄电池单体电压和动力蓄电池模组温度，然后通过CAN总线将信息输送给主控盒。
下图为特斯拉model 3从控盒电路板。
二、蓄电池管理系统的分类随着对于磷酸铁锂动力蓄电池一致性较差、三元锂热失控风险更大的问题暂时还不能完全解决，动力电池厂商的工程师们，除了在动力电池包结构上改进，工艺和散热要求提高之外，对BMS 的功能也提出了新的要求。
tesla model s x 电池开关电路原理
TESLA Model S X 电池开关电路原理Tesla Model S X 电池开关电路原理，是指特斯拉公司在其Model S 和Model X电动车中所采用的电池管理系统。
这一系统是特斯拉电动车的核心，对于电池充放电、保护和管理起着至关重要的作用。
本文将从深度和广度方面对TESLA Model S X 电池开关电路原理进行全面评估，并根据此撰写一篇有价值的文章，帮助读者更全面、深刻地了解特斯拉电动车的电池管理系统。
一、电池开关电路原理概述TESLA Model S X 电池开关电路原理是指在特斯拉电动车中用于管理电池充放电、保护和管理的电路系统。
这一系统包括电池管理单元（Battery Management Unit, BMU）、电池保护板（Battery Protection Board, BPB）、电池绝缘监测器（Battery Insulation Monitor, BIM）等组成部分。
通过这些组件，特斯拉电动车可以对电池进行精准的管理和控制，确保电池的安全和性能。
二、电池充放电管理原理1. 电池管理单元（BMU）负责监测电池的电压、温度、电流等参数，以及控制电池的充放电过程。
通过精准的监测和控制，BMU可以最大限度地延长电池的寿命，保证其安全性能。
2. 电池保护板（BPB）在电池充放电过程中起到保护作用，可以实时监测和保护电池，避免过充过放等不良情况的发生，保障电池的安全性能。
三、电池保护原理1. 电池保护板（BPB）通过监测电池的温度、电压、电流等参数，实时保护电池免受外界环境和操作条件的不利影响，确保电池的安全性能。
2. 电池绝缘监测器（BIM）负责监测电池与车身的绝缘情况，防止电池出现绝缘故障，保证车辆的安全性能。
四、个人观点和理解TESLA Model S X 电池开关电路原理体现了特斯拉对于电池管理技术的高度重视和深入研究。
通过精准的监测、控制和保护，特斯拉电动车的电池管理系统能够最大限度地延长电池的寿命，保证车辆的安全性能。
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) 400V60/40 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。
特斯拉异步电机参数
特斯拉异步电机参数特斯拉的异步电机是公司自主研发的动力系统之一，它被广泛应用于特斯拉旗下的电动汽车中，包括Model S、Model 3、Model X和Model Y等车型。
特斯拉的异步电机采用了先进的设计理念和材料技术，使之成为世界上性能卓越、效率高、可靠性强的电动车动力系统之一。
本文将从技术参数、结构特点和性能优势等方面对特斯拉的异步电机进行详细介绍，帮助读者更全面地了解这一先进的动力系统。
一、技术参数1.1 额定功率特斯拉的异步电机具有优秀的额定功率，可以根据不同车型的需要进行定制。
Model S 车型的后轮驱动版采用的是一台414千瓦（560马力）的后置驱动电机，而双电机全轮驱动版则搭载了两台电机，分别为前置驱动电机和后置驱动电机，总功率可达617千瓦（825马力）。
这些额定功率的设计使得特斯拉的电动车拥有强劲的动力性能，能够快速加速和稳定行驶。
1.2 最大转矩特斯拉的异步电机在扭矩输出方面也表现出色。
以Model 3为例，单电机后驱版的最大扭矩可达525牛·米，而双电机全轮驱动版的最大扭矩更是高达1050牛·米。
这种高扭矩输出使得特斯拉的电动车在起步加速和超车时表现出色，提供了令人兴奋的驾驶体验。
1.3 转速范围特斯拉的异步电机具有宽广的转速范围，能够在不同车速和转速下实现高效的动力输出。
这种特性使得特斯拉的电动车在城市道路和高速公路上都能够提供稳定、高效的动力表现，满足了不同驾驶场景下的需求。
1.4 效率特斯拉的异步电机在能源利用方面表现出众，具有很高的功率密度和能量转换效率。
其高效率的设计使得电动车在行驶过程中能够减少能量损失，延长续航里程，提供更长的驾驶里程，这一点是电动车用户非常看重的。
二、结构特点特斯拉的异步电机采用了先进的设计理念和材料技术，具有以下几个显著的结构特点：2.1 三相异步电机结构特斯拉的异步电机采用了三相异步电机结构，包括定子和转子两个基本部分。
深度揭秘特斯拉Model S底盘：电池组电机四驱
深度揭秘特斯拉Model S底盘：电池组/电机/四驱特斯拉的第一代产品Roadster，用的是莲花Elise的底盘。
这台车当时卖了2000多台。
现在，这个经典的跑车底盘又被底特律电动车（Detroit Electric）拿来做另外一款“Roadster”了。
2012年，特斯拉发布Model S。
底盘结构由特斯拉自主研发，并为其今后的车系奠定了基础。
与燃油汽车不同，特斯拉一个底盘就可以涵盖所有级别的车型。
比如将于2017年上市的Model 3，其底盘是在Model S的基础上缩短了轴距而已。
本期，我们来彻底解构下特斯拉Model S的底盘结构。
共分为三部分来讲：电池组、电机，以及四驱。
先从电池组说起。
特斯拉的电池，是特斯拉的核心专利技术之一，可以说是整台Model S最核心的一个零件。
特斯拉一共拥有249项专利，其中有104项是跟电池有关的。
与很多采用几个大的电池单元成电池组的布局不同，特斯拉采用的是与笔记本一样的电池。
整台Model S的整备质量为2108kg（2.1吨），其中电池组的重量就占了600kg（0.6吨）。
作为一辆D级豪华车，特斯拉Model S并没有超重。
这在很大程度上得益于Model S的全铝车身。
由于电池组横贯于位于车辆底部，这使得Model S的重心得以降低，平衡了配重，从而提升了操控性。
根据官方数据，Model S的前后配重比为48：52。
在Model S刚上市时，按照电池划分共有3款型号，分别是85kWh、60kWh，以及40kWh。
2013年，由于40kWh车型销量惨淡，特斯拉决定停止销售。
不久前，特斯拉又推出了70Kwh车型，来取代之前的60kWh版本。
值得一提的是，当年60kWh的车型与40kWh的车型，电池组其实是一样的；两者的区别在于，特斯拉将40kWh的电池进行了软件限制，从而在一个可容纳60kWh电量的电池组中，只有40kWh的电量可用。
而85kWh电池与60kWh电池的区别，主要是电池组中装配的电池单元数量。
拆解特斯拉ModelS的电池全过程看清每个细节（图）
拆解特斯拉ModelS的电池全过程看清每个细节（图）总得来说，Model S电池保护的相当不错，内部结构设计得恰当好，电池管理系统也相当细致。
相信国内自主品牌想山寨有不少困难。
时尚的外形、百公里加速3.2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。
近日，国外牛人就将一辆Model S的电池板给拆开了，一探究竟。
1、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。
2、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。
最新特斯拉电动汽车电池组介绍
• 这么多保险丝需要焊接在电路板上是一项非常大的工程，从工艺上来看应该是 由专门的机器人使用超声波焊接完成的。
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三.电池的散热管理系统
热管理部分用一个四通转换阀实现了冷却系统的串并联切换。其目的主要是根据 工况选择最优热管理方式。当电池在低温状态下需要加热时，电机冷却回路与电 池冷却回路串联，从而使电机为电池加热。当动力电池处于高温时，电机冷却回 路与电池冷却回路并联，两套冷却系统独立散热。这样的热管理方式还是比较巧 妙的。
特斯拉电动汽车电池组介绍
报告人：赵春武
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一.认识特斯拉电动汽车
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。2004年埃隆·马斯克（Elon Musk）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（Tesla Motors）”，以纪念物理学家尼 古拉·特斯拉。
• 电池组中间的那几根线一边连接着电池的极板，另一头连到电池控制模块，这 些线是用来检测电池组的电压，从而保证电池组正常工作的。
• 再仔细看可以发现，每一节电池上都有一根很细的保险丝，这个是用来保护整 个电池组的，当单节电池出现温度过高之类的异常现象时，保险丝会自动熔断， 以达到保护整个电池组的目的（每节电池的正负极都会有一根保险丝）。
拆解特斯拉电池包知识分享
拆解特斯拉电池包时尚的外形、百公里加速3.2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。
MODEL S 电池及结构简述_汇总20150906
松下18650电池安全设计：PTC、CID、防爆阀、隔膜TESLA roadster 电池系统串并联结构：1、松下18650：LCO，标称容量2200mah；2、69节18650电池并联构成电池组，容量150 Ah；3、9个电池组串联构成电池包（最小单元）；4、11个电池包串联构成电池系统；5、18650电池总数：6831；系统总电压：366.3V；容量：150 ah；能量：53kwh MODEL S 电池系统结构（85kWh）：74*6*16=71041、整体布局2、16个电池包（sheet）3、每个电池包，444节电池，74节并联成组，6个成组串联成电池包4、电池包的结构排列：大量测试和验证的，为了获取更低的平均电阻率以及配合散热管道实现更好的散热。
5、电池采样及保险：每一节电池上都有一根很细的保险丝，并联电路，这个是用来保护整个电池组的，当单节电池出现温度过高之类的异常现象时，保险丝会自动熔断，以达到保护整个电池组的目的（每节电池的正负极都会有一根保险丝）。
6、热管理在锂电池组内部，灌注水乙二醇的导热铝管呈S形状环绕，图中左右两侧的接口为水乙二醇液体的循环接口，在铝管外还包裹着一层橘黄色的绝缘胶带。
为防止绝缘胶带意外破裂，导致铝管与锂电池外壳接触造成短路，特斯拉在铝管外部还加了一层绝缘胶进行隔离。
在其他没有铝管通过的电池之间，也使用了一层绝缘胶进行隔离。
“冷却液”呈绿色，由50%的水和50%的乙二醇混合而成。
“冷却液”配合着铝管使用主要是为了保持电池温度的均衡，防止电池局部温度过高导致电池性能下降。
特斯拉的电池热管理系统可将电池组之间的温度控制在±2℃。
特斯拉散热铝管内的“冷却液”并不会流动，保持电池组每个单体cell温度一致性。
6、1、Model S的能量成本在什么水平？如果按照动力电池系统的成本计算，其能量成本是$35246÷85KWh ＝414 $/KWh。
Model S在电芯水平的能量成本是$ 26680(7623*$3.5)÷85KWh ＝313 $/KWh；2、Model S动力电池系统的重量占整车的比例如何？Model S的整车重量为2109 Kg，那么电池的重量比例为339 Kg ÷2109Kg ＝16 %。
特斯拉电池设计解析-电池设计及分析
■正极极片 正极宽
正极总长
自己填写，约等 于171行数据 +2.5mm 正极焊极耳未涂布区长度
正极涂布长度
正极涂布面积(以单面计算)
正极两面涂布面密度（含箔）
正极两面涂布面密度
Al基材面密度
正极活物质密度
正极涂层密度
正极涂层真密度
辊压之后厚度回弹率
正极辊压目标厚度
正极厚度
Al基材厚
辊压后延伸率
辊压后Al基材厚
两面涂布面密度(含箔)
两面涂布面密度
单面涂布区域面密度(含箔)
mm mm
mm mm mm2 mg/cm2 mg/cm2 mg/cm2 g/cc g/cc g/cc % um um um % g/cc
g g g g g g/cc g g g cc cc mm mm
mm mm mm mm mm2 mm2 mg/cm2 mg/cm2 mg/cm2
电池设计一览表
■正极材料 ■负极材料
正极活物质 电池：发挥克放电容量 材料：放电克容量 材料：充电克容量 首效 不可逆克容量 正极体积容量 活物质真密度 导电材1真密度 SP 导电材2真密度 CNTs 粘结剂真密度 活物质比例 导电材1比例 导电材2比例 粘结剂比例 负极活物质1 负极活物质2 负极活物质1比例 负极活物质2比例 材料充电克容量 材料放电克容量 效率 目标使用容量（与正极相对部 分） 不可逆克容量 负极体积容量 活物质真密度 导电材1真密度 导电材2真密度 増粘剂真密度 粘结剂1真密度 粘结剂2真密度 活物质比例 导电材1比例 导电材2比例 増粘剂比例 粘结剂1比例 粘结剂2比例
正极涂层重量
正极活物质量
导电剂1量
导电剂2量
PVDF量
特斯拉ModelSPlaid电池系统解析
特斯拉ModelSPlaid电池系统解析我想写一下有关Model S Plaid的电池系统设计，同时探讨一下特斯拉的设计理念。
参考信息一方面主要来自Model S Plaid的拆解信息，另一方面对比借鉴了其他方面的内容。
在拆解中，目前观察得到Model S Plaid的电池设计包括：•导入了在Model 3中的PCS（Charger+DCDC）设计，11kW 是标准的车载充电系统；•电池系统头尾设计了两个维修窗口，分别针对PCS和两组接触器（主正、主负和双胞胎的快充接触器）；•为PyroFuse单独设计了维修窗口——实践证明把PyroFuse作为单独一道防线，得把这个部件作为易损件，需要作单独维修的处理；•导入了Model Y上的金属壳体的连接器，缩短了快充连接线缆的长度，目标是将来面向大电流的350kW充电。
从整体的设计理念来看，我们可以看到特斯拉在设计理念上几个特别有意思的地方：•每个平台都在迭代，存在一些共性的优秀设计，可以进行类似模块化的移植；•虽然Model S和Model 3是不同平台，但是在验证确认后的优秀设计，是很快同步部署上不同平台，而且部署得非常之快；•单个平台的迭代和更新，是朝着不断降本和优化的方向，在不断完善。
图1 特斯拉从Model S到Model S Plaid 电池系统的迭代下面这个是一个双电机版本，实际上Model S plaid 还有一种前1后2的驱动配置。
图2 Model S Plaid的高压系统概览在这里最让人印象深刻的是Model S Plaid的电气维修设计，由于特斯拉是往CTP发展的，所以它的电气设计方面特别注重可维修性。
（1）Service Panel 1这部分在座椅下方和电池关联的部分，如下图所示。
图3 Model S Plaid电池系统的Service Panel 1这个Panel下面，最主要的部件是四个接触器，包括快充的双胞胎接触器、主正和主负接触器。
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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”，时而还跟公开表不对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。
CE0在201 3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其电池技术，这也是投资者最关心的问题。
在美国发生的两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。
读者普遍了解的是，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
FIG3
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0.1 m至0.1 8m。
其中0.1 8m较厚的部分是由于2个电池模块叠加而成。
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。
FIG, 4
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的，这样的设计有两个优点：一是增加了电池组整体的牢固程度，使整个底盘结构更加坚挺；一是便于电源管理，避免某个区域的电池起火时引燃其他区域的电池(如果没有隔离整块电池组燃烧起来不堪设想)。
此外，隔离板(601A-601H)内部可以被填充高熔点、低热导的材料(例如玻璃纤维)。
FIG. 6
当然还有另外一种填充物，那就是水，其较高的比热容可以帮助降温，吸收热能。
据Tesla专利说明介绍，隔离板内部的水可以是静态的也可以是流动的，可以直接存储在隔离板内部管腔，也可以被装到特定的水袋中。
如果是流动状态，可以与电池组的冷却系统连接在一起，也可以自建循环系统。
在8根隔离板中，601 D与601 E两个隔离板与其他几根相比要更加粗壮一些。
这样的设计是为了进一步增加电池组的坚固程度，使其能够更好地承受来自车辆侧面的撞击。
上图是电池模块的内部结构，从中可以看出18650电池的排列方式。
有的电池正极朝上，有的电池负极朝上，每个电池模块中正反极向上的数量应均为185
块。
特别注意FIG.1 0这张图，该图展示的是拿走电池后整个电池槽的结构。
那一排排呈S型的隔离板是电池冷却系统，其与电池组的热管理系统相连接。
可见，电池组内部被划分为7个区域，在每个电池模块的内部，也被划分为了7个区域。
电池保护机制
这或许是研究Model S起火事故最关键的部分了。
上面我们了解了电池组的内部结构，下面我们要看的是电池组之下，位于Model S底盘最底部的一层金属保护层——防弹保护盾。
在下图中这个部分是1203。
在研究12032前，我们先来了解下电池组本身有哪些保护措施。
在电池组的顶部有一层面板，即1201。
这层面板既可以是单层，也可以是多层，它实现的功能有很多：降低噪音、降低热传导、降低来自底盘的震动。
降噪方面，1201最高能降低20分贝1000Hz以上噪音，减震方面，1201能最高能降低40%的传递自路面的震动，隔热方面，1201能的热传导性最低能低至0.1 W/m-K,最高能持续性承受750摄氏度的高温，能承受1000摄氏度约10秒，能承受1400摄氏度的高温约1秒。
为了实现上述降噪、隔热以及减震水平，Tesla 的研究人员发现需要对1201进行30%左右的压缩才可以。
在材质方面，1201可选的材料包括陶瓷纤维、石英纤维、氧化铝、硅酸钙镁等。
然后是为了进一步保护电池组而加装的防弹保护盾，即1203。
Tesla并未明确指明其材质，只是说明可以由铝、铝合金或者碳纤维材料制成，葚至还可以是由玻璃纤维或塑料。
这个防弹保护盾作为车辆的最底层面板，是保护电池组不受路面障碍物撞击的第一道防线，也是最为坚固的面板。
为了更好地发挥防弹保护盾的效果，在电池组的底板603与保护盾1203之间，Tesla特别设计了一个隔离区域。
对于这个隔离区域，在电池专利中有两种设计：一是留空，并在每个电池隔离板(601A-601H)对应的平面内加装一条加固板(1209)。
隔离区域的高度根据具体应用情形为10mm-50mm之间。
这个加固板(1209)与隔离板(601)是处于一个平面的，这样设计主要是考虑到如果保护盾受到过大的外力撞击，原本为了抵抗撞击而设计的加固板不会因受力过大而损害到电池组底板(603)。
第种设计即是FIG.14与1 5展示的，在隔离区域填充"缓冲。
物质，这可以是具有弹性的材质，也可以是不具有弹性的材质。
Tesla举例的材质包括塑料泡沫、填充剂等。
注意图FIG.15，这种在填充物与保护盾1203之间留有空隙的设计，叫做"装蛋箱。
造型。
个人猜测这种设计是在填充不具有弹性的材质时使用的。
以上便是Model S电池组的结构设计解析，参考的材料是US 8286743 B2号专利。
需要提醒读者的是，该专利说明提交于2011年12月5日，当时Model S 车型还未大规模量产，因此该专利中描述的电池组技术与现款的Model S车型会
有些许的不同。
随着时间的推移，Model S电池组的制造工艺与电源管理技术在不断提升，因此本文描述的电池技术并非一定是现款Model S采用的，但基本一致。