一起来探秘特斯拉是如何管理7千多节电池

单就电池管理系统技术的水平来说，全球能和特斯拉叫板的恐怕没有几个，特斯拉的ModelS用了7000多节18650电池，它是如何管理这么庞大数量且安全性并不理想的电池的呢？而比亚迪为什么在电池管理系统技术并不很强的情况下依旧也是做得风生水起的呢？单就电池管理系统技术的水平来说，全球能和特斯拉叫板的恐怕没有几个，特斯拉的ModelS用了7000多节18650电池，它是如何管理这么庞大数量且安全性并不理想的电池的呢？而比亚迪为什么在电池管理系统技术并不很强的情况下依旧也是做得风生水起的呢？两者对比来看就看到了问题的两方面，对我国电动汽车的发展有很好的指引意义。进入正文前，先来简单了解一下特斯拉。特斯拉是由MartinEberhard和MarcTarpenning等5位硅谷企业家建立的电动汽车公司（TeslaMotors），公司根据电气工程师和物理学家尼古拉·特斯拉（可见国外对工程技术人员怀有崇高的敬意，这蕴含了公司的文化底蕴）命名，旨在加速让世界成为电动交通，使续航能力强的电动车越来越可能被大众消费。而TeslaRoadster纯电动跑车使用的正是直接从尼古拉·特斯拉（NikolaTesla）1882年的原始设计继承而来的交流电机。特斯拉于2006年开始使用锂电池技术并研发出了第一辆续航能力达到320公里以上的纯电动跑车。保持长续航的特斯拉使用的的18650电池，为钴酸锂电池。锂电池不只钴酸锂电池这一种，而特斯拉为什么偏好松下的18650钴酸锂电池呢？同时选择这种电池对特斯拉的电池管理系统提出了什么样的要求呢？

1.特斯拉为什么选择松下的18650电池有人或许会问特斯拉为什么会选择松下的电池呢？目前就笔者了解到的资料来看，特斯拉也有些许的无奈。早先特斯拉技术路线定位为把单节锂电池的容量做大，但因为太依赖技术原理性的突破，因此进展并不理想。所以后来只能寻求别的办法，也就是现在众所周知的多节电池组合成块，块再继续组合成整块车用电池。单节电池的容量没有增加要保证长续航就要消耗巨量的电池。松下NCR186503100mah，除了测试一致性最好，充放电次数多，安全性相对较好以外，最重要的是能量大，重量轻，价格也不高。且松下前期给特斯拉供应电池时，以单节$2的价格供货（这在当时是低于松下单节电池的成本价的），这当然对特斯拉是非常有利的。而同期18650电池做的比较强的SamsungSDI虽然价格低，但是单节电池容量低不适合电动汽车使用，所以特斯拉选择了松下。而其他电动汽车厂商大都采用大电池，最多只有几百块，也没有精确到每块电池的控制系统。

2.特斯拉为什么要搞这么复杂的电池控制系统？为了能够使用高性能的18650钴锂电池，高性能电池带来高性能车。因为18650钴锂电池的高危性，没有一套靠谱的系统，安全性就不能保证。这也是大多数厂商无论电力车，插电车，混合动力车都不太敢用钴锂电池，特别是大容量钴锂电池的原因。而特斯拉顶配的ModelS使用了接近7000块松下NCR186503100mah电池，对电池两次分组，做串并联。设置传感器，感知每块电池的工作状态和温度情况，由电池控制系统进行控制。防止出现过热短路温度差异等危险情况。在日常使用中，保证电池在大电流冲放电下的安全性。3.特斯拉如何管理7000多节电池现就特斯拉的MODELS来看，整车一共有16块电池组，每块电池组共有444节电池（每74节并联成一组，整块电池板由6组电池串联而成）。所以我们可以算出在这款特斯拉MODELS85车型上一共有7104节18650锂电池。特斯拉的电池主控模块完全由特斯拉自行研发的，电路板上使用了大量的电阻和电容进行信号调理，仅电路板的一面就有6组电信号的采集线路。由于特斯拉使用的是18650锂电池，这种锂电池就是我们笔记本电脑中使用的电池，所以其电控方面的技术是非常成熟的，但相比笔记本电池，充放电管理芯片和电池计量管理芯片要复杂的多，其复杂的地方应该在多路的电池信号采集和控制算法上，毕竟电动汽车成百上千节电池的监控和笔记本电脑10节左右的电池监控不在一个数量级上。这样特斯拉把电池用软件实时监控起来，保持电池的一致性，并做到充放电的安全，利用完善的电池管理系统，特斯拉就敢于上马安全性相对低的钴锂电池。高容量的钴锂电池提供同等重量下的其他电池更强的续航能力，而特斯拉先进的电池管理系统又保证了电池的安全性。但是近来发生的几起电池起火事故证明这种解决方案并不是完美无缺的。

鱼和熊掌不可兼得的情况下，我们看看比亚迪是怎么做的？

4.比亚迪如何管理电池的比亚迪对电池的处理迥异特斯拉，比亚迪更少关注电池系统的管理更侧重于单块电池的效能的提高，这也不难理解，相比于特斯拉比亚迪有原始的电池技术积累，不像特斯拉那样处处制肘于松下电池。那么电池技术积累雄厚的比亚迪电池是怎样的呢？如何进行有效管理控制的呢？

比亚迪的磷酸铁锂电池容量高，据称某款车一次充电以后能够行驶到350公里。另外，磷酸铁锂电池相较于钴锂电池安全性更高，所以比亚迪电动汽车在电池管理方面不需要苛刻的要求就能做到安全。例如比亚迪一款电动车匹配了96块3.3V电池，安装位置在车身底盘部分，排列方式为纵向24块、横向4排。需要特别指出的是，磷酸铁锂可以做成更大体积的电池，而不是像钴锂电池电池那样做成体积较小的圆形电池节，96块电池与7000节电池对比可以看出，两者之间电池管理系统的要求不在一个数量级上。所以比亚迪电动汽车电池管理系统落后于特斯拉也是情有可原的。5.对我国电动汽车电池管理系统的发展有什么启示笔者拿出比亚迪与特斯拉的电池管理系统对比，并不是要评出优劣，这是技术选择的两方面，就现今状况下，很难说出孰优孰劣。电池管理技术在我国在广受关注，有不少厂家和科研院校也在做这方面的研究尝试，只不过相较于被热捧的电池单体容量的提升来说，噱头少些，不过这在电动汽车发展的进程中是不可缺少的一个方面。试想，安全的电池单体容量提升，同时在另一领域电池管理技术也非常的成熟，那么长续航高速的电动车就不远了！