特斯拉汽车系统的热管理方案剖析_历史上今天-电子工程世界

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从电动车行业标杆企业特斯拉来看：一方面，Model 3 热管理方案简化，成本压力下的安全隐患，热管理重要性凸显；另一方面，Model S/X 热管理方案不断优化，新能源汽车核心竞争力所在。从新能源汽车整体来看，热管理液冷系统趋势明显，解决方案定制化、专业化，系统、零部件供应商需求提升。

Model 3 热管理方案简化

Model 3 热管理系统有些改变，新设计了一个热管理控制器，即使电动车在停止的情况下，或者在超级充电站充电的时候，系统可以发送请求给动力系统逆变器，使逆变器开始工作，电机产生的热量用来加热电芯，而不会产生扭矩。

另外，特斯拉在评估过整个系统的效率后，在 Model 3 的热管理系统中取消了电池加热器，完全依靠软件系统调节热管理方案，也可能是成本压力下的一种妥协。

电芯的封装相对简陋，蓝色胶体填充在电芯周围，相比 Model S 细致的封装，Model 3 存在安全隐患。

Model S/X 热管理方案不断优化

在电池包层面，有液冷管路贯穿，为了更好的导热效率，冷却液选用 50%水和 50%乙二醇。一方面有利于电池单体的充分散热，另一方面有利于提高电池单体间的温度一致性。

特斯拉用一个四通阀实现了几条冷却系统的串并联，当电池处于低温状态需要加热时，电机回路与电池回路串联，电驱动的热量可以用来加热电池和驾驶舱；当电池温度高需要冷却时，电机回路与电池回路并联，电池和电机又能独立冷却；电池和空调系统共用一个热交换器，几条回路相互联动，根据工况选择最优热管理方式。

而当特斯拉为 Model S 和 X 推出 100D 版本的时候，热管理系统也相应进行了升级，新增两条短回路贯穿新的电池模组。

特斯拉电池迭代

特斯拉 Model S/X 的 85D 升级到 100D，从松下 18650 圆柱电池升级到 Model 3 的 2170 圆柱电池，特斯拉在电池大型化、能量密度不断攀升。

Model S/X 85D 电池：松下 18650 圆柱电池，单体容量 3.1Ah，单体能量密度 245Wh/kg，16 个模组，每组 444 个电芯，共 7104 个电芯，总电量 85kWh。

Model S/X 100D 电池：同是松下 18650 圆柱电池，16 模组，每组 516 个电芯，共 8256 个电芯，整体带电量有很大提升，达到 100kWh。

Model 3 长续航版电池：松下新一代 2170 圆柱电池，4 个模组，其中 2 个模组含有 25 个电池块，另 2 个模组含有 23 个电池块，每个电池块含有 31 个电芯，共 4416 个电池，电池的能量密度有了整体提升。

热管理液冷系统趋势明显

从目前各整车厂发布的新车型来分析，中大型纯电动车继续扩大液冷系统的渗透率，而小型纯电动车、乃至插电混动车，应用液冷系统的新车型越来越多。

关键字：特斯拉热管理系统电芯电池模组引用地址：特斯拉汽车系统的热管理方案剖析

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2020年08月27日 | 特斯拉汽车系统的热管理方案剖析