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。

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)。

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。

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）
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，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。