三問 Model 3 電池相關(guān)事情

今天和大家一起來探討一個很有趣的事情：

 

1）為什么特斯拉要把 DCDC 和充電機(jī)集成到電池系統(tǒng)里面？

 

2）為什么 Model 3 不下電？

 

3）為什么特斯拉在用戶手冊里面告知消費(fèi)者這車自己會把高壓電池的電進(jìn)行很快的釋放，以 1%的速度進(jìn)行釋放

 

 

第一部分 靜態(tài)電流的概念給顛覆了

“即使 Model 3 未行駛，電池也會非常緩慢地放電，為車載電子設(shè)備供電。電池會以 約每天 1% 的放電率放電?？赡茉谀承┣闆r下，必須 將 Model 3 在較長時間內(nèi)置于未通電狀態(tài)（例如，當(dāng)旅行時，汽車停放在機(jī)場）。在這些情況下，記住這個 1%，以保證您停放時電池具有足夠充電量。例如，兩周（14 天）之后，電池會放電約 14%。”

 

Model 3 用戶手冊

 

如下圖所示（這是一個用戶去實(shí)際測試的結(jié)果），第三點(diǎn)是真實(shí)存在的，目前這臺車的水平是每天消耗 1%的 SOC，按照可用能量 78kWh 估算，每天消耗 780Wh，如果按照 13.5V 來算，大約 57Ah，按照 24 小時工作，這車的“靜態(tài)”工作電流 2.4A。

 

備注：這個數(shù)據(jù)基本是一個 12V 蓄電池 100%放完的數(shù)據(jù)了，從這個角度，我們傳統(tǒng) EE 方面設(shè)計的靜態(tài)電流只有在高壓電池完全放完之后才能起約束作用了

 

電池放電到 0% 可能導(dǎo)致車輛組件損壞。為防止完全 放電，當(dāng)顯示的電量降至約 0% 時，Model 3 會進(jìn)入 低功耗模式。在此模式下，電池停止支持車載電子裝 置和輔助 12V 電池。

 

Model 3 用戶手冊

 

     

 

實(shí)際上，這個電流是一個統(tǒng)計的分布，是不少用戶統(tǒng)計出來的結(jié)果，表征著它的娛樂系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)在保持狀態(tài)下整個工作電流，下面是按照每小時 /miles 的數(shù)據(jù)來核算的結(jié)果，最夸張的一天能消耗 20Miles，按照每天 8%左右在釋放能量。

 

The drain rate was around 1 mile/hr or 20 miles per day, meaning we are losing almost 10% charge every day, even when the car was parked/sleeping in garage in cool temperature . We emailed Service Help NA, technician reviewed the logs of our vehicle and found a bug in the version of our firmware (2018.21.9) so he went ahead and pushed the newest version (2018.24.7). And it turned out the newest version greatly deduced the drain - we are observing around 3 miles loss for the past 12 hrs.

 

     

 

也就是說，在特斯拉的系統(tǒng)里面，由于這塊板一直在工作，整個娛樂系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)不停的在工作，在開發(fā)出哨兵模式以后，如果處在哨兵模式，車輛還將對外圍環(huán)境做記錄。

     

這個設(shè)計的角度，就是基于未來的行車電腦也好，域控制器也好，是否需要一直工作？在各種模式下提供 Online 的服務(wù)，整個系統(tǒng)圍繞這個目的，需要有 32.5W 的功耗，這就是為什么需要消耗高壓電池的核心原因。

 

 

 

第二部分 DCDC 的布置

如下面所示是 Model 3 的電氣原理圖：

 

DCDC 需要開著，隨時為 12V 電池補(bǔ)電，根據(jù)實(shí)際的情況來看，可能需要一直開著提供電流

 

DCDC 開著，主正 / 主負(fù)就需要一直閉合起來，我們沒有找到的預(yù)充電路，但是從逆變器的角度可能放在這里更合理一些，從電池系統(tǒng)種過渡到逆變器里面；或者極端些可以取消，有限次沖擊可以容忍就好。

   

 從下面的電路結(jié)構(gòu)的角度，由于這一路特斯拉是推薦用戶把車輛插在充電插座上，這樣電量水平可以隨時通過車載充電機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充，DCDC、車載充電機(jī)和 BMS 就被有機(jī)的組合在一起了。而 12V 的補(bǔ)電輸出，也可以就近配置，給整車的網(wǎng)絡(luò)供電，12V 電池就是提供較高的功率作為 Buffer 了，這個角度來說，DCDC 的工作時間長到 24 小時。

 

     

 

這一路的控制，就是核心部件進(jìn)行通信，按照需求來工作。我們看著這車趴在那里，其實(shí)整車的網(wǎng)絡(luò)其實(shí)是部分開著的，如果進(jìn)入哨兵模式，ADAS 的單元也是需要調(diào)用全車的攝像頭隨時進(jìn)入工作狀態(tài)的。

 

 

小結(jié)：最近和幾個朋友在聊起未來的整車計算平臺（Vehicle Computer Platform），在歐洲的車企是一個比一個激進(jìn)，恨不得把軟件開發(fā)的權(quán)限都收回去，這里確實(shí)是一個很核心的趨勢，車輛在 Sleep 模式下需要做哪些事，等待用戶和車企后臺的應(yīng)用命令，勢必帶來整個高壓系統(tǒng)的配置差異和工作的模式差異。從這個意義上來說，在車輛停下來，車主離開以后的工作模式上，所有做硬件的同志們都要服從未來軟件層面功能的需求，而在整個運(yùn)行模式上去改變，這真的是和手機(jī)的發(fā)展模式?jīng)]有區(qū)別的。