工程師詳解：特斯拉的電池管理系統(tǒng)好在哪里？

　　電池管理系統(tǒng)BMS

　　BMS采用主從架構(gòu)，主控制器(BMU)負(fù)責(zé)高壓、絕緣檢測(cè)、高壓互鎖、接觸器控制、對(duì)外部通信等功能。從控制器(BMB)負(fù)責(zé)單體電壓、溫度檢測(cè)，并上報(bào)BMU。

　　BMU具備主副雙MCU設(shè)計(jì)，副MCU可檢測(cè)主MCU工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)其失效可獲取控制權(quán)限。比較幽默的是BMU上居然有一個(gè)手動(dòng)reset的按鈕，剛看到的時(shí)候簡直不敢相信這是汽車產(chǎn)品級(jí)ECU，更像是是個(gè)電腦主板。而且把過強(qiáng)電電流的預(yù)充電接觸器直接放在了BMU上也是一個(gè)大膽的設(shè)計(jì)。

　　下圖是Tesla、BMW i3、A123三家的模塊監(jiān)控BMB的對(duì)比。具體參數(shù)如下：

　　傳說中Tesla檢測(cè)了7000多節(jié)的電池電壓，其實(shí)只是將74節(jié)電池并聯(lián)檢測(cè)一個(gè)點(diǎn)，傳說監(jiān)控了每個(gè)單體的溫度，其實(shí)444節(jié)電池僅有兩個(gè)溫度探測(cè)點(diǎn)。傳說能均衡住每一節(jié)電池，實(shí)際上均衡電流僅0.1A，對(duì)于230Ah的電池來說杯水車薪。尤其是在電壓監(jiān)控冗余設(shè)計(jì)上，BMW(preh)采用了LT6801，A123采用IC8進(jìn)行了硬件比較，一旦MCU失效或者通信異常時(shí)可以直接在硬件上觸發(fā)報(bào)警。相比之下Tesla設(shè)計(jì)得更簡單。尤其是采用了UART通信而不是CAN，更像是IT公司的解決方案。

　　單體電池Cell

　　從松下提供的Spec上看在0.5C充/1C放(100%DOD)的條件下500cycle后容量降至BOL狀態(tài)時(shí)的68%，衰減比較嚴(yán)重。

　　同樣是1C/1C充放150cycle的實(shí)驗(yàn)，上圖I3和Model S電池的比較。

　　上面幾張循環(huán)壽命數(shù)據(jù)很好地說明了為什么Model S突破性地在乘用車內(nèi)裝進(jìn)了85kwh這么巨大的電池。因?yàn)樗上?8650電池在1C左右的倍率下循環(huán)壽命很差。所以必須將通過高容量以降低同等工況下的倍率，保證更久的循環(huán)壽命;同時(shí)大容量的電池也確保了車輛在全生命周期里循環(huán)次數(shù)足夠少。按百公里電耗20KWH計(jì)算，20萬公里對(duì)于85KWH的PACK而言也不過只有470cycle。