三問 Model 3 電池相關事情

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 和充電機集成到電池系統里面？

 

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者這車自己會把高壓電池的電進行很快的釋放，以 1%的速度進行釋放

 

 

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 在較長時間內置于未通電狀態(tài)（例如，當旅行時，汽車停放在機場）。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（這是一個用戶去實際測試的結果），第三點是真實存在的，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：這個數據基本是一個 12V 蓄電池 100%放完的數據了，從這個角度，我們傳統 EE 方面設計的靜態(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% 可能導致車輛組件損壞。為防止完全 放電，當顯示的電量降至約 0% 時，Model 3 會進入 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

 

     

 

實際上，這個電流是一個統計的分布，是不少用戶統計出來的結果，表征著它的娛樂系統、高壓系統在保持狀態(tài)下整個工作電流，下面是按照每小時 /miles 的數據來核算的結果，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，在特斯拉的系統里面，由于這塊板一直在工作，整個娛樂系統、數據系統不停的在工作，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，整個系統圍繞這個目的，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 電池補電，根據實際的情況來看，可能需要一直開著提供電流

 

DCDC 開著，主正 / 主負就需要一直閉合起來，我們沒有找到的預充電路，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。

   

 從下面的電路結構的角度，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進行補充，DCDC、車載充電機和 BMS 就被有機的組合在一起了。而 12V 的補電輸出，也可以就近配置，給整車的網絡供電，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，就是核心部件進行通信，按照需求來工作。我們看著這車趴在那里，其實整車的網絡其實是部分開著的，如果進入哨兵模式，ADAS 的單元也是需要調用全車的攝像頭隨時進入工作狀態(tài)的。

 

 

小結：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，恨不得把軟件開發(fā)的權限都收回去，這里確實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用命令，勢必帶來整個高壓系統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，而在整個運行模式上去改變，這真的是和手機的發(fā)展模式沒有區(qū)別的。