
電池管理是很大的一個概念,也是特斯拉專利最集中的地方。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2008-2013年間,特斯拉申請的核心專利大多與電池安全控制相關(guān)。涉及到電池冷卻、安全、電荷平衡等系統(tǒng)。
截至2013年3月,特斯拉申請的此類專利多達(dá)140多項,另有258項專利在審核中。
由于特斯拉選擇的是能量密度高且工藝非常成熟的筆記本電腦常用18650電池,如何連接并高效管理超過7000枚電池,成為電池管理最為核心的技術(shù)。現(xiàn)在,特斯拉有望開放這一專利,讓在電池選擇上朝這個方向的廠商,少走彎路。
電機(jī)技術(shù)
特斯拉的動能來自電池帶動電機(jī),電機(jī)就相當(dāng)于特斯拉的發(fā)動機(jī),和傳統(tǒng)的汽車三大件對應(yīng),也是核心模塊之一,有不少特斯拉獨創(chuàng)技術(shù)。
其電機(jī)為自主研發(fā)的三相感應(yīng)電機(jī),擁有最優(yōu)的纏繞線性,能極大減少阻力和能量損耗。同時,相對整車,其電機(jī)體積非常小。
特斯拉變速箱為單極變速系統(tǒng),將交流感應(yīng)電機(jī)產(chǎn)生的扭矩與車速進(jìn)行最優(yōu)匹配,比汽油變速箱加速性能更好。
動力控制
有了合適的電機(jī)和變速箱,如何控制動力的輸入和輸出同樣關(guān)鍵。特斯拉通過對應(yīng)的軟硬件系統(tǒng),包括轉(zhuǎn)動變頻器、數(shù)字信號處理系統(tǒng),控制電機(jī)扭矩和電池能量輸出,這是整車能量控制系統(tǒng)。
通過高性能信號處理器將制動、剎車、加速、減速等需求轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,控制轉(zhuǎn)動變頻器將電池組的直流電與交流電的相互轉(zhuǎn)換,以帶動三相感應(yīng)電動機(jī)提供汽車動力。
在特斯拉操作面板里,可以設(shè)定牽引力控制,從而讓用戶在駕駛電動汽車的時候也能有起步緩行,松油門怠速這些汽油車的體驗特點。
動力回收
動力回收是在踩下剎車踏板后進(jìn)行的,是與動力輸出相反的過程。同樣需要復(fù)雜的交流電轉(zhuǎn)直流電過程。
借助前面提到的高性能信號處理器和轉(zhuǎn)動變頻器一起協(xié)作。
動力回收方面,特斯拉系統(tǒng)的控制界面也有相應(yīng)設(shè)置,可以設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)和較小兩個模式,標(biāo)準(zhǔn)模式下回收更徹底,初次駕駛的用戶可能會對松開油門后很快的降速有不適,所以一般設(shè)為較小,更為適應(yīng)。
安全技術(shù)
電池安全是新能源車最大的顧慮和隱患之一,特斯拉通過電荷平衡系統(tǒng)和電池溫度管理系統(tǒng),最大限度控制了電池安全隱患。
電荷平衡系統(tǒng)是防止眾多電池中,有少數(shù)出現(xiàn)超出電壓上限和下限的情況。當(dāng)電池組中有電池出現(xiàn)過充、過放、溫度過高等情況導(dǎo)致電量與其他電池不同時,繼電器將能量在電池間轉(zhuǎn)移,防止電壓超過安全范圍,如果電池易變超出安全范圍,則斷開對應(yīng)的電源開關(guān),將電池單體隔離。
溫度管理系統(tǒng)則是通過熱敏電阻和光導(dǎo)纖維監(jiān)測電池溫度變化。
同時特斯拉還研發(fā)了一種雙模式冷卻系統(tǒng),保證每個電池單體溫度低于其安全值以下。
充電站技術(shù)
充電站技術(shù)是特斯拉最為核心和亮點的技術(shù),特別是低電壓高電流的超級充電站技術(shù)。
由于其超級充電站輸入380-480V的電壓,最高能輸出335A,基本是普通新能源車充電站10倍的電流,能夠跑500公里的Model S P85車型,1小時就能充滿。
如果這項技術(shù)能夠普及,等于是困擾新能源車充電速度的瓶頸得到了510倍的提升。特斯拉充電站技術(shù),還涉及到太陽能和電網(wǎng)并網(wǎng)試用。
操作系統(tǒng)和“AppStore”
特斯拉同樣是一款軟硬結(jié)合的產(chǎn)品,除了硬件本身,其所采用的一整套操作系統(tǒng)和體驗邏輯,也都是前人所沒有嘗試的,就像iPhone憑借iOS開啟了一個全新的天地一樣。
所以特斯拉目前使用的車載OS上,也有很多特斯拉這十年沉淀下來的專利。從界面設(shè)計到功能邏輯,如果被更廣泛地學(xué)去用,也將極大帶動新能源車的智能化步伐。
專業(yè)人士分析,如果特斯拉系統(tǒng)推出一個其平臺的AppStore,一定大有可為。在專利開放之后,如果這個AppStore類似的商店像Android系統(tǒng)一樣兼容不同車型,不是一件很好玩的事情嗎?

