三问 Model 3 电池相关事情

今天和大家一起来探讨一个很有趣的事情：

 

1）为什么特斯拉要把 DCDC 和充电机集成到电池系统里面？

 

2）为什么 Model 3 不下电？

 

3）为什么特斯拉在用户手册里面告知消费者这车自己会把高压电池的电进行很快的释放，以 1%的速度进行释放

 

 

第一部分 静态电流的概念给颠覆了

“即使 Model 3 未行驶，电池也会非常缓慢地放电，为车载电子设备供电。电池会以 约每天 1% 的放电率放电。可能在某些情况下，必须 将 Model 3 在较长时间内置于未通电状态（例如，当旅行时，汽车停放在机场）。在这些情况下，记住这个 1%，以保证您停放时电池具有足够充电量。例如，两周（14 天）之后，电池会放电约 14%。”

 

Model 3 用户手册

 

如下图所示（这是一个用户去实际测试的结果），第三点是真实存在的，目前这台车的水平是每天消耗 1%的 SOC，按照可用能量 78kWh 估算，每天消耗 780Wh，如果按照 13.5V 来算，大约 57Ah，按照 24 小时工作，这车的“静态”工作电流 2.4A。

 

备注：这个数据基本是一个 12V 蓄电池 100%放完的数据了，从这个角度，我们传统 EE 方面设计的静态电流只有在高压电池完全放完之后才能起约束作用了

 

电池放电到 0% 可能导致车辆组件损坏。为防止完全 放电，当显示的电量降至约 0% 时，Model 3 会进入 低功耗模式。在此模式下，电池停止支持车载电子装 置和辅助 12V 电池。

 

Model 3 用户手册

 

     

 

实际上，这个电流是一个统计的分布，是不少用户统计出来的结果，表征着它的娱乐系统、高压系统在保持状态下整个工作电流，下面是按照每小时 /miles 的数据来核算的结果，最夸张的一天能消耗 20Miles，按照每天 8%左右在释放能量。

 

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.

 

     

 

也就是说，在特斯拉的系统里面，由于这块板一直在工作，整个娱乐系统、数据系统不停的在工作，在开发出哨兵模式以后，如果处在哨兵模式，车辆还将对外围环境做记录。

     

这个设计的角度，就是基于未来的行车电脑也好，域控制器也好，是否需要一直工作？在各种模式下提供 Online 的服务，整个系统围绕这个目的，需要有 32.5W 的功耗，这就是为什么需要消耗高压电池的核心原因。

 

 

 

第二部分 DCDC 的布置

如下面所示是 Model 3 的电气原理图：

 

DCDC 需要开着，随时为 12V 电池补电，根据实际的情况来看，可能需要一直开着提供电流

 

DCDC 开着，主正 / 主负就需要一直闭合起来，我们没有找到的预充电路，但是从逆变器的角度可能放在这里更合理一些，从电池系统种过渡到逆变器里面；或者极端些可以取消，有限次冲击可以容忍就好。

   

 从下面的电路结构的角度，由于这一路特斯拉是推荐用户把车辆插在充电插座上，这样电量水平可以随时通过车载充电机进行补充，DCDC、车载充电机和 BMS 就被有机的组合在一起了。而 12V 的补电输出，也可以就近配置，给整车的网络供电，12V 电池就是提供较高的功率作为 Buffer 了，这个角度来说，DCDC 的工作时间长到 24 小时。

 

     

 

这一路的控制，就是核心部件进行通信，按照需求来工作。我们看着这车趴在那里，其实整车的网络其实是部分开着的，如果进入哨兵模式，ADAS 的单元也是需要调用全车的摄像头随时进入工作状态的。

 

 

小结：最近和几个朋友在聊起未来的整车计算平台（Vehicle Computer Platform），在欧洲的车企是一个比一个激进，恨不得把软件开发的权限都收回去，这里确实是一个很核心的趋势，车辆在 Sleep 模式下需要做哪些事，等待用户和车企后台的应用命令，势必带来整个高压系统的配置差异和工作的模式差异。从这个意义上来说，在车辆停下来，车主离开以后的工作模式上，所有做硬件的同志们都要服从未来软件层面功能的需求，而在整个运行模式上去改变，这真的是和手机的发展模式没有区别的。