特斯拉Model S热管理系统解析
特斯拉的电池管理系统（BMS）相比其他电动车有哪些优势？
特斯拉的电池管理系统（BMS）相⽐其他电动车有哪些优势？作者：daijun211知乎 ID：daijun211这个有点意思，特斯拉的电池管理系统（BMS）到现在为⽌，更新了好⼏代了。
关于这个问题⽹上有很多回答，但⼤多数说的还是 Model S ⽼款的电池和 BMS。
同时时期来看，特斯拉的 BMS 能⼒确实有很强⼤的技术优势，再加上当时松下电池的技术优势，在产品端的表现特斯拉确实要好很多。
到了现阶段特斯拉的车型也已经更新到 Model 3 和 Y 了，电池也从 18650 变成了 21700，因此，BMS 的设计也⾮常有特⾊。
这⾥我⼤概简单分享⼀下，特斯拉应⽤在 Model Y 上的 BMS 的信息，具体来看看到底有什么优势？看看硬件Model Y 的 BMS 硬件包括，1 个主板，4 个从板。
⼤致分布位置是：主板在⼆合⼀⾦属壳外，与包内⾼压部件间有⾦属屏蔽，且与包外有⾦属屏蔽。
从板在紧贴在模组上，与包内⾼压部件有⾦属屏蔽，从板之间采⽤菊花链接。
我们来看⼀下主板：Model Y 的这个 BMS 主板与 Model 3 完全相同，物理上冗余供电，通过设计提⾼供电可靠性，上下电管理会更灵活。
不过，塑料的外壳让 BMS 抗⼲扰能⼒会偏弱⼀些。
这个主板的⼀个特殊的功能，就是可以做到：永不下电。
这个怎么理解呢？事情是这样的，此前有同事在做 Model Y 的暗电流的对标，发现⼀个特别有意思的现象，就是，Model Y 的整车静态功耗⾮常⼩，只有⼏个 mA，但是控制器单个（左右域和中央域单独）的功耗其实就有⼏⼗ mA。
这就带来了⼀个问题：为什么车休眠的时候，静态功耗会这么⼩？后来发现，只要是车辆正常休眠，部分控制器的电耗，会切换到⼀个暗中的「备⽤电源」，不再消耗⼩电瓶的电。
但是我们找了好久都没有发现特斯拉的车有备⽤电源。
那这⼀部分的控制器，到底在消耗哪⾥的电呢？我们找了好久，终于发现，原来 Model Y 的 BMS，有⼀个很有意思的设计叫：反激电路。
新能源汽车整车热管理系统介绍
新能源汽车整车热管理系统介绍一、背景相较于传统燃油车热管理的对象为发动机、变速箱和空调等系统，新能源汽车的热管理新增了动力电池、电驱动等热管理对象。
从内燃机到电动车零部件的变化燃油车热管理系统主要包括空调制冷系统，和以发动机为热源的座舱暖风系统。
其主要零部件包括机械式空调压缩机、膨胀阀、蒸发器、冷凝器、以及发动机暖风系统等。
传统燃油车汽车热管理系统•新能源汽车(电动汽车)包括座舱、电池、电机电控热管理。
座舱热管理系统包括空调冷风、热泵暖风或PTC暖风，具有加热和制冷需求，主要零部件包括电动压缩机、电子膨胀阀、蒸发器、冷凝器、热交换器、PTC或者热泵冷凝器等。
新能源汽车热管理系统新能源汽车产业链中游主要包括空调热管理系统、电机电控冷却系统以及电池热管理系统等模块或者总成，由上游水泵、冷凝器等零部件组装而成，为下游整车提供功能安全和使用寿命的保障。
新能源热管理系统产业链中产品更复杂：由于其热管理系统的覆盖范围、实现方式相较传统燃油汽车发生了较大改变，其对于零部件节能性、安全性等方面的要求相对更高。
上游零部件中新增了Chiller、PCT加热器、四通阀等零部件，中游热管理系统中的热泵空调系统、电池冷却系统使得系统复杂程度进一步上升。
新能源汽车产业链系统品名图例作用电池、电机、电子设备等电子/电磁膨胀调节系统流量热管理系统阀电池、电机、电子设备等热管理系统冷却板内充冷却液，用于电池冷却电池、电机、电子设备等热管理系统电池冷却器电池系统换热电池、电机、电子设备等热管理系统电子水泵、水阀用于电池及电子设备水冷却减速器冷却系统油冷器、油泵电机和减速器冷却系统空调系统电动压缩机产生高压气体空调系统PTC/热泵通过加热或热交换产生热量空调系统膨胀阀控制制冷剂流量空调系统贮液器贮存制冷、过滤杂质与吸收水分空调系统冷凝器将冷却剂从气态变成液态，将其热量释放出来至周围空气中空调系统蒸发器让低温低压制冷剂吸收空气中热量关键部件解析小结：新能源汽车热管理系统部件趋于多样化和电气化，复杂性更高，带来新增市场机会。
model y热管理系统原理
model y热管理系统原理
我找到了一篇针对电动汽车热管理系统介绍的文章，其中提到了与Model Y 相关的内容，以下是根据此文结合其他互联网知识回答您的问题：
Model Y 采用的是电动汽车热管理系统。
该系统主要包括电池热管理和内部通风系统两部分。
电池热管理主要是为了保证电池在工作温度范围内，以提高电池寿命、安全性和性能。
而内部通风系统则是为了保证车内温度适宜，让乘客在舒适的环境中行驶。
具体来说，电池热管理系统采用了自然风冷和液冷两种方式，通过水冷板和散热器将电池热量有效地散发出去，并且在低温环境下通过电加热的方式加热电池。
这种热管理方式可以最大程度地确保电池在正常工作范围内，提高了车辆的安全性和稳定性。
内部通风系统采用了有源空气过滤技术，在车内氛围不佳时会自动启动，并产生负离子来净化空气。
同时，Model Y 还配备了智能空调系统，可以对车内环境进行自动控制，提高车内空气质量和乘客的舒适度。
总之，Model Y 的热管理系统主要通过液冷和自然风冷两种方式保证电池温度的稳定，同时配备有通风和空调系统，以提供舒适的驾乘体验。
汽车热管理系统仿真分析与实例解析_笔记
《汽车热管理系统仿真分析与实例解析》阅读札记目录一、内容概述 (2)1.1 背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状 (4)二、汽车热管理系统理论基础 (5)2.1 汽车热管理系统的组成 (6)2.2 汽车热管理系统的设计原则 (7)2.3 汽车热管理系统的性能指标 (9)三、汽车热管理系统仿真分析方法 (10)3.1 仿真分析的理论基础 (11)3.2 仿真分析的常用工具 (13)3.3 仿真分析的主要步骤 (13)四、汽车热管理系统实例解析 (14)4.1 汽车发动机热管理系统实例解析 (15)4.1.1 发动机冷却系统 (17)4.1.2 发动机热平衡测试 (18)4.2 汽车车身热管理系统实例解析 (19)4.2.1 车身空调系统 (21)4.2.2 车身隔热性能分析 (22)4.3 汽车动力电池热管理系统实例解析 (23)4.3.1 电池散热分析 (24)4.3.2 电池热管理系统设计 (26)五、结论与展望 (27)5.1 研究成果总结 (28)5.2 存在的问题与不足 (29)5.3 未来发展趋势与展望 (31)一、内容概述引言部分简要介绍了汽车热管理系统的背景及其在汽车行业中日益重要的地位。
随着汽车技术的进步和新能源汽车的普及，热管理系统的性能直接影响到汽车的动力性、经济性、排放性能以及乘坐舒适性。
对其进行深入研究和优化显得尤为重要。
热管理系统基本原理章节详细阐述了热管理系统的组成和工作原理，包括冷却系统、进气系统、排气系统以及电池热管理系统等。
这些系统协同工作，确保发动机、电池等核心部件能在适宜的温度范围内工作。
仿真分析章节重点介绍了计算机仿真技术在热管理系统中的应用。
通过先进的仿真软件，设计师可以在设计阶段预测热管理系统的性能，从而进行早期优化，节省开发时间和成本。
仿真分析还能帮助理解复杂热现象，为实验验证提供有力支持。
实例解析章节通过多个实际案例，展示了仿真分析在热管理系统设计优化中的具体应用。
新能源汽车电池热管理调研报告
1. 新能源汽车电池热管理1.1 市场情况汽车热管理主要作用是为驾驶舱提供舒适温度环境，使汽车各部件在适合的温度范围工作。
而新能源汽车的热管理包括空调系统、电池热管理、电子设备热管理和电机热管理，整体价值将达到整车的8%-10%左右。
由于温度对电池安全、寿命、性能乃至整车续航里程都产生直接影响，因此电池热管理是新能源汽车热管理的核心。
相比传统汽车，新能源汽车电池热管理系统为新增加的系统，为从0到1的增量市场。
以乘用车为例，液冷模式下单车价值在1500元左右。
液冷模式的电池热管理系统包括电子膨胀阀、冷却板、电池冷却器、电子水泵等价值量较大的部件，系统整体单车价值约为1500元。
该情况下，新能源汽车热管理系统价值量有望由传统汽车2000元左右提升至6000元，预估2020年国内市场规模有望达到70亿。
表1 电池热管理系统（液冷）单车价值量拆分冷却板150 4~6 600~900电池冷却器200 1 200电子水泵250~300 1 250~300电子膨胀阀150 1 150其他200合计1400~1700（来源：长江证券研究所）1.2 电池热管理技术电池热管理主要分为三个内容：1）在电池温度较高时进行冷却，防止电池热失控；2）在电池温度较低时进行加热，确保电池低温下的充电性能和安全性；3）对电池系统进行保温，提高电池热管理效率，减少热管理能耗。
电池热管理系统的重点在于冷却，且根据冷却介质的不同，可分为风冷、液冷、相变材料冷却三种方式。
目前已实现商用的是风冷和液冷，而相变材料冷却方案由于技术尚不成熟，尚未在汽车领域使用，短期内商业化可能性不大。
表1 不同电池冷却方案优劣势对比1.1.1 风冷风冷系统借助空气流动带走电池产生的热量，分为自然冷却（即被动式风冷）和强制冷却（利用风机等，即主动式风冷）。
被动式风冷系统利用汽车行驶时与空气相对运动产生的风进行散热，冷却效果较弱；主动式风冷系统则依托现有空调系统，借助空调系统吹入驾驶舱内的冷风实现对电池组的降温。
特斯拉暖风工作原理
特斯拉暖风工作原理
冬季用车时，受寒冷天气影响，锂离子电池活性降低，进而影响电池的充放电性能和导致能耗增加，续航里程也会受影响，尤其北方车主们深有感触。
有什么既能保持车厢温暖，又省电节能的秘诀呢？答案是热泵空调，一起来解密TA是如何工作的吧~
特斯拉热管理系统是什么？有什么作用呢？
不同用车环境、不同驾驶模式下，车厢、电池以及车辆各个部件对热量的需求不同。
例如寒冷天气用车时，电池和车厢都需要加热；或者在非严寒天气驾驶车辆前往超充站，充电时电池需要冷却，车厢又需要加热。
热管理系统可以兼顾车厢、电池和车辆部件的需求，对热量进行合理的分配。
特斯拉的热管理系统中，有一个叫做“超级歧管”的设计，用来控制车辆在不同驾驶模式下热量的转移路径，以应对不同的热需求场景，可以把电机发出的热量搬运进驾驶室，从而提升能量的利用率，进而增加续航里程。
特斯拉热管理系统+热泵
热泵负责搬运热量，热管理系统负责将热量最大化利用，以适应更多的使用场景，这样的搭配对于车辆在冬季的续航提升有明显的作用。
特斯拉热管理介绍
பைடு நூலகம்
MODEL S
总架构
Tesla MODEL S
Tesla MODEL S
MODEL S
电池冷却：chiller-三通-水泵-三通-PTC-电池包-三通-三通-四通阀-水泵-三通阀-chiller 电池加热：水泵-三通-PTC-电池包-三通-三通-四通阀-水泵-三通阀-三通-水泵
电池冷却
电池加热
Tesla MODEL S
MODEL S
电驱及电控散热：当冷却液温度较低时，采取小循环，不经过散热器，当温度升高到一定值时，开始大 循环。
电驱及电控散热
MODEL X
前后空调四驱电车
Tesla MODEL X
MODEL X
整体架构
Tesla MODEL X
Tesla MODEL X
MODEL X
电驱及电控冷却：电机、电控存在三种冷却方式①电机回路不经过散热器的小循环冷却；②电机回路经 过电池包的小循环冷却；③电机回路经过散热器的大循环冷却，不经过电池包。
MODEL 3
结构
1. A/C Compressor 压缩机 2. Cabin heater 加热PTC 3. HV Battery Pack 动力电池 4. HV Battery Pack service panel 集成 式高压盒 5. Rear Drive unit 后电机 6. HV cabling 高压线束 7. Charge port 充电口
Tesla MODEL 3
MODEL 3
电池加热、乘员舱加热原理：采用了PTC加热乘员舱的方式，同时采用利用电机回路余热加热电池包的方 式。即：水泵电池包管理模块-电控-油冷器-三通-两通阀-电池回路水泵-chiller-四通-电池包-两通阀-水泵。
1_Model Y Thermal Management Package_热管理系统
Tesla Model Y -Thermal Management System 热管理系统H V A CRear end of the vehicle 汽车后方LH side of the vehicle汽车左侧RH side of the vehicle汽车右侧Front of the vehicle 汽车前方Advance Analysis and Findings 先进分析和发现T esla Model Y –Bigger Vehicle, but same performance as Model 3特斯拉Model Y -车型更大，但性能与Model 3相同Description Model 3Model YLength184.8 in (4,694 mm)187 in (4,751 mm)Width82.2 in (2,088 mm)83.8 in (2,129 mm)Height56.8 in (1,443 mm)63.9 in (1,624 mm)GVWR5,073 lbs(2,301 kg)5,302 lbs(2,405 kg)Model Y Model 3+20 MilesModel Y –bigger and heavier than Model 3更大更重Model Y –uses same battery as Model 3使用相同电池Model Y –better range than Model 3 更长里程Tesla achieved better performance in Model Y using new thermalmanagement techniqueWhy Thermal Management is Important in Electric Vehicles ? /为什么热管理在电动汽车中很重要？Need for Thermal Management System in EVs / 电动汽车对热管理系统的需求❑Electric Vehicles have several requirements for an effective Thermal Management System / 电动汽车对有效的热管理系统有几个要求▪Cooling Propulsion motors and other medium to high temperature components / 冷却推进电机和其他中高温部件▪Cooling electronics at a medium to low temperature / 中低温冷却电子设备▪Cooling or Heating Batteries to a specific range (70F –90F) / 将电池冷却或加热到特定范围（70F–90F）▪Cooling or Heating the Cabin and Occupants / 冷却或加热驾驶室和乘客❑Electric Vehicles must address these needs and overcome some fundamental problems / 电动汽车必须满足这些需求并克服一些根本问题▪Finite amount of energy on board for Heating and Cooling / 用于加热和制冷的能源有限▪With no I.C. Engine, a much lower availability of waste heat / 在没有内燃机的情况下，废热的利用率要低得多How T esla has addressed thermal management in Model Y ? /特斯拉如何解决Model Y的热管理问题？Tesla Model Y has chosen a new approach to address thermal management / 特斯拉Model Y选择了一种新的方法来解决热管理问题❑Heat pump system for cabin heating & battery management / 热泵系统用于舱内加热和电池管理❑Complex coolant circuit to enable multiple operational modes to use available waste heat and allow unique interface between coolant and refrigerant systems / 复杂的冷却液回路，使多种操作模式能够利用可用的余热，并在冷却液和制冷剂系统之间建立独特的接口❑Complex 1234-YF refrigerant heat pump circuit to allow multiple options for refrigerant flow to cabin and under hood heat exchangers / 复杂的1234-YF制冷剂热泵回路允许多种制冷剂流向座舱和发动机舱盖下热交换器❑Indirect condensing and heat pump evaporation using single coolant heat exchanger(low temp radiator) to front end of vehicle (airstream) / 使利用单冷却液换热器（低温散热器）对车辆前端（气流）进行间接冷凝和热泵蒸发Advance Analysis and Findings by Caresoft Expert T eam / Caresoft专家团队的先进分析和发现▪Design and Functional Parameter Study Report 设计和功能参数研究报告▪Performance Test Data and Report性能试验数据和报告▪High Energy Scan System level Output (video format)高能扫描系统级输出（视频格式）▪Detailed Engineering CAD and CAE Mesh Model详细工程CAD与CAE网格模型Performed by Cooling System由冷却系统执行/ HVAC Industry Expert暖通空调行业专家Former VP Engineering at Mahle马勒前副总裁(In charge of product line engineering –Mahle, USA and Project Management –USA, Japan, Germany负责美国马勒的产品线工程和美国、日本、德国的项目管理)Caresoft Deliverables in Model Y Thermal Management System / Caresoft在Model Y热管理系统中的可交付成果Model Y Thermal Management –Caresoft Package / Model Y 热管理–Caresoft 包Knowledge Sessions (Workshop)知识会议（研讨会）Engineering Package / 工程包Detailed CAD & CAE / 详细的CAD 和CAE Teardown Data Package / 拆解数据包Advanced Analysis Package /先进分析包Design and Functionality Study / 设计和功能研究Performance Test / 性能试验HE Scan Output Video / 高能扫描输出视频Caresoft will conductKnowledge Sessions on Model Y Thermal Management System with Industry Experts at NO COST /Caresoft 将与行业专家举办免费的Model Y 热管理系统知识讲座Complete in-depth analysis on Model Y Thermal Management 全面深入分析Model Y 热管理Model Y Thermal Management Deliverables PackageModel Y热管理交付包Engineering CAD and CAE工程CAD and CAE3D CAD Model / 三维CAD模型Cooling System冷却系统HVAC System暖通空调系统Thermal management system integration with Battery & Powertrain热管理系统与电池和动力系统集成CAE Mesh Model with Material Information / 具有材料信息的CAE网格模型HVAC System暖通空调系统Cooling System冷却系统Performance data provides cooling down & heating up data. OEMs can decide on the design of thermal system components and air inflow to be on cost reduction standpoint or more efficient standpoint. / 性能数据提供冷却和加热数据。
特斯拉Model_S驱动系统的结构与工作原理解析(四)
552024/03·汽车维修与保养栏目编辑：高中伟******************(接上期)6.IGBT的概念与结构特性IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管是由GTR(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面优点。
GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。
IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。
IGBT由 N+、P、N、N+、P+5层半导体组成，有SiO 2绝缘层，如图24所示，图中黑色箭头代表正电子，白色箭头代表负电子，仅有电子流动的为单极管，有正负电子流动的为双极性管。
图24所示也是一个N沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构，N+区称为源区，附于其上的电极称为源极(即发射极E)。
N基极称为漏区。
器件的控制区为栅区，附于其上的电极称为栅极(即门极G)。
沟道在紧靠栅区边界形成。
在C、E两极之间的P型区(包括P+和P-区，沟道在该区域形成)，称为亚沟道区(Subchannel region)。
而在漏区另一侧的P+区称为漏注入区(Drain injector)，它是IGBT特有的功能区，与漏区和亚沟道区一起形成PNP双极晶体管，起发射极的作用，向漏极注入空穴，进行导电调制，以降低器件的通态电压。
附于漏注入区上的电极称为漏极(即集电极C)。
IGBT开关的作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给PNP(原来为NPN)晶体管提供基极电流，使IGBT导通。
反之，加反向门极电压消除沟道，切断基极电流，使IGBT关断。
IGBT的驱动方法和MOSFET基本相同，只需控制输入极N-沟道MOSFET，所以具有高输入阻抗特性。
当MOSFET的沟道形成后，从P+基极注入到N-层的空穴(少子)，对N-层进行电导调制，减小N-层的电阻，使IGBT在高电压时也具有低的通态电压。
特斯拉的暖气原理
特斯拉的暖气原理特斯拉的暖气系统是通过电热方式工作的。
特斯拉车辆使用了一种被称为空气热泵系统的技术来提供车内的暖气。
这个系统由三个主要组件组成：电压变压器、热泵循环系统和加热器。
首先，谈论特斯拉的暖气系统不能忽略电压变压器的重要性。
特斯拉的电池组输出是高压直流电压，而车辆需要的暖气系统使用低压交流电源。
为了满足这个需求，特斯拉设计了电压变压器来将高压直流电转换为适用于暖气系统的低压交流电。
这个转换是由特殊的电子设备完成的，使得车辆能够提供稳定而安全的电能给暖气系统。
其次，特斯拉的热泵循环系统在暖气系统中起到至关重要的作用。
热泵循环系统包括一个压缩机、一个蒸发器、一个冷凝器和一个膨胀阀。
这个系统通过循环工作，从而提供车内的暖气。
热泵循环系统的工作原理是基于热力学中的一个原理，即当一个流体在压缩时，其温度也会相应地升高。
特斯拉的热泵循环系统利用这一原理来加热车内的空气。
首先，压缩机会将低压流体（制冷剂）压缩成高压流体，同时也将低温流体压缩成高温流体。
然后，高压高温流体进入汽车的冷凝器，通过散热将热量释放到外部环境。
接下来，高压高温流体通过膨胀阀进入蒸发器，在此过程中，流体的压强降低，导致温度降低。
最后，低温低压流体进入到了车内空气循环系统中，通过对车内空气进行加热来提供暖气。
最后，特斯拉的暖气系统还包括了加热器。
加热器的作用是将通过热泵循环系统加热后的流体用来加热空气，并通过风扇将暖气吹入车内。
加热器主要由一个热交换器和一个风扇组成。
热交换器将加热的流体与过去的空气进行热交换，使得空气逐渐升温。
在此过程中，风扇会加速空气的流动，以便更快地将暖气吹入到车内。
总结起来，特斯拉的暖气系统是通过电热方式工作的。
它使用了空气热泵系统来提供暖气。
这个系统通过电压变压器将高压直流电转换为适用于暖气系统的低压交流电。
然后，热泵循环系统通过循环工作将流体加热，并通过加热器将加热好的空气吹入车内。
这样，特斯拉车辆可以提供舒适的暖气环境，让乘客在寒冷的天气下感到温暖和舒适。
纯电动汽车热管理系统动态仿真及控制策略优化研究
《装备制造技术》2021年第3期^iiT | j i v 'MDCDC 机—泡te l -....:I w i电池包散热回路这三部分[3]。
对整车热管理系统进行仿真必须同时考虑这三部分的换热情况，而其中由空调系统和电池包散热回路构成的耦合系统涉及到两不同 回路之间的制冷剂流量分配，对热管理系统能否正 常运行起决定性作用。
空调回路电池包散热回路《(§yII i i 空调制冷循环电池液冷循环电机水冷循环I L ______i _______1 _tn ----* i _图1热管理系统形式基于dymola 仿真软件建立了电动车整车热管理 仿真模型。
根据图1中的整车热管理系统的形式，可以搭建出如图2所示的带有控制策略的整车热管理仿真模型。
图2中的仿真模型为参考新能源汽车实际结构并结合D y m o l a 中商业库AirConditioning 库(空调库）和V e S y M A 库（汽车动力学库洪同搭建而 成。
0引吕随着化石能源的过度消耗以及环境问题的曰益 增长，新能源汽车得到全球范围内越来越多公司和 研究机构的广泛关注，并且市场上已经出现了能够 满足人们日常家用需求的多种新能源汽车[11。
新能源汽车包含油电混动、纯电动、燃料电池驱动等类型， 而目前纯电动汽车所占据的市场份额最大且商业应用最为普遍。
如特斯拉公司所推出的Model S 、M 〇del X 车型已广为用户所知,雪佛兰和宝马公司也相继在市场上推出了自己的电动车型BoltEV 和宝马i 3。
国内对新能源车型的政策导向和市场补贴[2]，涌 现出大量新型汽车厂商，且都积极推出自己的电动 车型。
目前国产电动车型的续航能力大多仍处于 200 k m ~ 300 k m 范围，相比特斯拉500 k m 〜600 k m 的续航里程仍有很大的提升空间。
而影响电动车续航里程的一个非常重要的因素便是与之相匹配的 汽车热管理系统的工作性能，良好合适的汽车热管 理系统不仅能够保证电池包的工作温度避免发生过 热危险，而且能够优化冬天P T C 运行及夏季空调运行情况，优化热管理系统的耗能，提高电动汽车的续 航能力。
特斯拉Model_S驱动系统的结构与工作原理解析(三)
512024/02·汽车维修与保养栏目编辑：高中伟******************图16 特斯拉Model S变频器母排正面结构图18 特斯拉Model S变频器母排背面结构图19 IGBT模块图20 特斯拉Model S变频器的IGBT图17 特斯拉Model S变频器其中一相的IGBT功率驱动板结构文/广东 蔡元兵特斯拉Model S驱动系统的结构(接上期)2.特斯拉Model S变频器母排正面结构母排整体嵌件注塑在金属框架紧固为一个总成，扣合进三相功率总成内，集成度相当高。
母线排每侧输出端都连接了3块小的PCB板，是每相的IGBT功率驱动电路板，每块板完全相同，一共3块。
每块PCB 小板上都有两根黄色的铜排线，是将输入的高压电连接到每相的功率板，也就是每相功率板的直流高压输入侧。
图16所示为特斯拉Model S变频器母排正面结构。
3.特斯拉Model S变频率IGBT功率驱动板特斯拉Model S的IGBT功率驱动板一共有3个，每个铝制功率板上配1个IGBT 功率驱动板。
IGBT功率驱动电路的作用主要是将单片机脉冲输出的功率进行放大，以达到驱动IGBT功率器件的目的。
在保证IGBT器件可靠、稳定、安全工作的前提下，IGBT功率驱动电路起到至关重要的作用。
也就是把控制器输出的电平信号，变换成能够可靠驱动IGBT的信号，中间还会有一些隔离、保护的作用。
图17所示为特斯拉Model S变频器其中一相的IGBT功率驱动板结构。
IGBT对驱动电路的要求如下。
(1)提供适当的正反向电压，使IGBT 能可靠地开通和关断。
当正偏压增大时IGBT通态压降和开通损耗均下降，但若UGE过大，则负载短路时其IC随UGE 增大而增大，对其安全不利，使用中选UGEV=15V为好。
负偏电压可防止由于关断时浪涌电流过大而使IGBT误导通，一般选UGE=-5V为宜。
(2)IGBT的开关时间应综合考虑。
快速开通和关断有利于提高工作频率，减小开关损耗。
特斯拉的热泵系统工作原理
特斯拉的热泵系统工作原理
特斯拉的热泵系统工作原理是基于空气源热泵技术。
它使用外部环境中的空气作为热源，通过压缩和膨胀制冷剂实现能量的转移，将低温热源中的热量提取出来，并通过压缩制冷剂的方式将其升温。
该系统由四个主要组件组成：蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀。
1. 蒸发器：蒸发器是一个管道网，通过空气流过来吸收热量。
外界的空气通过蒸发器，在与制冷剂接触的同时，将其中的热量传递给制冷剂。
2. 压缩机：压缩机将制冷剂压缩到高温高压状态。
在压缩过程中，制冷剂的温度也随之升高。
3. 冷凝器：冷凝器是一个散热器，它通过风扇来提供外界的空气流过散热片，使高温高压的制冷剂释放热量，并将其冷却、凝结成液体。
4. 膨胀阀：膨胀阀是一个节流装置，将液体制冷剂从高压变为低压，降低其温度和压力，使之能够重新进入蒸发器，开始新的循环。
整个系统的工作过程是通过不断循环的方式实现的。
空气通过蒸发器中的制冷剂，将其中的热量吸收，并由压缩机将其压缩成高压高温的状态。
然后，高温高压的制冷剂通过冷凝器中的散热器释放热量，冷却成液体。
最后，液体制冷
剂经过膨胀阀减压，进入蒸发器，重新开始循环，循环中不断提取空气中的热量。
这样就实现了从低温热源中提取热能，然后升温供暖的目的。
tesla 电池主动加热原理
特斯拉电池主动加热原理
特斯拉使用一种称为主动加热的系统来管理其电池温度。
该系统旨在在寒冷天气下为电池组提供最佳工作温度，从而提高电池效率和续航里程。
工作原理
主动加热系统有两个主要组件：
•液冷电池组：电池组被浸没在冷却液中，该冷却液通过电池单元之间的通道循环。
•加热元件：当电池温度低于设定值时，加热元件会激活，将热量传递给冷却液。
加热过程
当电池温度低于设定值时，特斯拉的电池管理系统（BMS）会触发加热过程：
1.BMS 向加热元件发送信号，激活它们。
2.电流通过加热元件，产生热量。
3.热量传递给冷却液，冷却液被泵送通过电池单元。
4.冷却液吸收电池产生的热量，将其带走。
加热持续进行，直到电池温度达到设定值。
优势
主动加热系统提供了以下优势：
•提高电池效率：在寒冷天气下，电池效率会降低。
主动加热系统通过将电池保持在最佳温度，确保电池以最佳效率运行。
•延长续航里程：电池效率更高会导致续航里程更长。
•延长电池寿命：高温和低温都会缩短电池寿命。
主动加热系统通过调节电池温度，延长电池使用寿命。
•防止电池冻结：在极寒天气下，电池可能会冻结。
主动加热系统可以防止这种情况发生，确保电池正常运行。
使用情况
特斯拉的主动加热系统在寒冷天气下自动激活。
当外部温度低于设定值时，该系统将开始加热电池组。
该系统通常在驾驶前或充电过程中运行。
拆解特斯拉Model S的电池全过程
拆解特斯拉Model S的电池全过程看清每个细节（图）2016-06-04 电动知家电动知家总得来说，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。
特斯拉Model_S驱动系统的结构与工作原理解析(二)
栏目编辑：刘玺 *****************电池将这些氢分子分解产生电能，这种反应发生在阳极。
催化剂加速反应，电解质允许两个氢离子(本质上是两个单质子)通过放置在两个电极之间的电解质移动到阴极。
电子通过外部电路从阳极流到阴极，产生了电能。
为了使整个电池反应完成，必须使氧气或空气通过阴极。
阴极反应分两个阶段进行。
首先，分子中两个氧原子之间的键断裂，然后每个电离的氧原子通过外部电路捕获来自阳极的两个电子，从而带负电。
带负电的氧原子在阴极处被带正电的氢原子平衡，生成水H2O。
燃料电池反应的副产物是水，以蒸汽的形式与多余的氢一起离开电池。
水蒸汽可以用来加热车辆内部，但排出的氢气对系统来说是一种浪费。
单个电池是分开的，多个燃料电池“堆叠”，以产生足够的电力。
有几种不同类型的燃料电池，它们有各自的优点和缺点。
尽管较高的温度会导致较高的反应速率，但对于车辆应用而言，较低的操作温度是可取的。
6种主要类型的燃料电池如下。
(1)碱性燃料电池。
(2)质子交换膜燃料电池。
(3)直接甲醇燃料电池。
(4)磷酸燃料电池。
(5)熔融碳酸盐燃料电池。
(6)固体氧化物燃料电池。
在碱性燃料电池(AFC)中，使用氢氧化钾(KOH)的水溶液作为电解质。
与使用酸性电解质的一些其他燃料电池相比，碱性电解质的性能与酸性电解质一样好，同时对电极的腐蚀性显著降低。
AFCs已在实际使用中长期提供高达60%的电气效率。
它们需要纯氢作为燃料，在低温(80℃)下运行，因此适用于车辆应用。
余热可用于加热，但电池温度不足以产生可用于热电联产的蒸汽。
质子交换膜燃料电池(PEM)使用固体电解质，在低温(约80℃)下运行。
这些燃料电池也被称为固体聚合物膜燃料电池。
PEM燃料电池的电效率低于碱性电池(约40%)。
然而，坚固和简单的结图2 燃料电池工作原理图3 燃料电池组件表1 不同类型的燃料电池燃料电池种类燃料电解质工作温度效率应用磷酸H2重整(LNG甲醇)磷酸约200℃40%～50%固定(>250kW)碱性H2氢氧化钾溶液约80℃40%～50%移动质子交换膜H2重整(LNG甲醇)聚合物离子交换膜约80℃40%～50%EV/HEV，行业高达80kW直接甲醇甲醇、乙醇固体聚合物90～100℃约30%EV/HEV，便携式设备(1W~70kW)熔融碳酸盐H、Co(煤气，LNG甲醇)碳酸盐600～700℃50%～60%固定(>250km)48-CHINA·January492024/01·汽车维修与保养栏目编辑：刘玺 *****************构使这些类型的燃料电池非常适合车辆应用。
特斯拉电动汽车热管理技术发展趋势
汽车文摘胡志林张天强杨钫（中国第一汽车股份有限公司新能源开发院，长春130013）【摘要】特斯拉专注于电动汽车的研发要早于大多数传统汽车企业，经过多年的沉淀与积累，现已成为电动汽车行业的领头羊。
伴随着产品序列的不断丰富，与其对应的电动汽车热管理系统技术也在进行不断的更新与完善，充分体现了功能精细化和结构集成化的特点。
基于特斯拉热管理系统相关专利，对其热管理系统技术发展趋势进行分析，为电动汽车热管理系统设计提供参考。
主题词：特斯拉电动汽车热管理HVAC中图分类号：U469.72文献标识码：ADOI:10.19822/ki.1671-6329.20200158Development Trend of Tesla Electric Vehicle Thermal ManagementTechnologyHu Zhilin,Zhang Tianqiang,Yang Fang（New Energy Vehicle Development Institute,China FAW Corporation Limited,Changchun 130013）【Abstract 】Tesla focused on the research and development of electric vehicles earlier than most traditional auto companies.After years of precipitation and accumulation,Tesla has become the leader in the electric vehicle industry.With the continuous enrichment of the product sequence,the corresponding electric vehicle thermal management system technology is also undergoing continuous updating and improvement,which fully reflects the characteristics of refined functions and structural integration.Based on the related patents of Tesla ’s thermal management system,this paperanalyzes the development trend of its thermal management system technology and provides a reference for the design of electric vehicle thermal management system.Key words:Tesla,Electric vehicle,Thermal management,HVAC【引用】胡志林，张天强，杨钫.特斯拉电动汽车热管理技术发展趋势[J].汽车文摘，2021(1):53-57.【Citation 】Hu Z,Zhang T,Yang F.Development Trend of Tesla Electric Vehicle Thermal Management Technology [J].Automotive Di⁃gest (Chinese),2021(1):53-57.特斯拉电动汽车热管理技术发展趋势1前言随着汽车的电动化和智能化发展，电动汽车热管理系统也向着集成化、可控化和精准化方向发展，热管理系统设计结构越来越复杂，对控制精度要求也越来越高。
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书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
特斯拉Model S 热管理系统解析
电动车的核心技术看电池，电池的核心技术看热管理。
要说特斯拉创建了什幺壁垒，那肯定就是它的热管理系统。
要让迄今能量密度最高的7104颗动力锂电池，在寒冷的北欧和炎热的赤道，均保持稳定状态。
这其中涉及到的硬件布局与软件算法，才是特斯拉真正的“杀手锏”。
上篇文章提到，特斯拉Model S共有249项专利，其中有104项与电池
有关。
而在这104项中，大部分也是跟热管理相关的专利技术。
热管理系统的研发水平，不仅关系到电动汽车的安全性，也直接影响到续航里程的表现。
整体上说就是所谓的“热管理”，而简单地说指冷却系统，具体包括散
热、产热、制冷，以及多余热量的利用。
在动力电池的冷却方面，有两种主流选择：空气冷却或液体冷却。
空气
冷却，顾名思义靠行驶过程中的气流来带走热量，这种冷却系统成本低、结构简单，但效率也低，而且占用空间较大；相比之下，液体冷却效率最高，适合特斯拉装备的大功率电池，而且在结构设计上比空气冷却要更加灵活，但关键因素是成本较高。
不仅如此，液体冷却还会存在冷却液外泄的危险，后期的保养与维护成
本也较高。
所以，特斯拉Model S一个电池组零售40万人民币，你也应该明白其中的原因了。
有人喜欢这样计算：每节18650电池的成本，乘以
专注下一代成长，为了孩子。