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特斯拉最新的12V蓄电池有什么不同？

2021-11-08 08:58:09·  来源：汽车ECU开发  
　
前几天，外网对Model S Plain的12V蓄电池进行了拆解，与其他OEM采用的12V方案还是有些不同。最近连续看了几期关于Model S Plain部件的拆解，有种明显的感受：首
前几天，外网对Model S Plain的12V蓄电池进行了拆解，与其他OEM采用的12V方案还是有些不同。最近连续看了几期关于Model S Plain部件的拆解，有种明显的感受：首先看英文拆解费脑子，其次特斯拉的有些设计真是与众不同，对他们的系统设计很感兴趣，以后有资料的要仔细研读。今天主要来看看12V蓄电池有什么不同。

首先来看一下12V电池的供电范围：
  1. 所有灯，例如前灯、转向灯、雾灯、尾灯、倒车灯、牌照和车内灯
  2. LCD 显示屏 – 仪表盘 (S/X) 和主显示屏
  3. MCU 和许多带有处理器的模块
  4. 非牵引电机，例如车窗、雨刷、清洗液、座椅电机、侧视镜调节装置、天窗、充电口门、转向辅助、风扇、冷却液阀和冷却液泵等；
  5. 调谐器、天线放大器和音频放大器的音频系统
  6. 安全系统，例如安全气囊、制动助力器和安全带预紧器
  7. 自动驾驶系统，包括摄像头、传感器和雷达
  8. 加热设备，例如座椅、方向盘、清洗器喷嘴、后视镜、后除霜和摄像头加热器。
  9. 其他物品，如警报器、后视镜调光器、USB 端口、喇叭、Homelink、空气悬架和各种闩锁（门、行李箱、行李箱、手套箱）
  10. 高压电池组接触器
早期Model S的12V蓄电池，采用传统的AGM深循环铅酸电池，容量为33Ah，重量约为27磅，如图1所示，与其他OEM的类似。

图1 早期Model S的12V蓄电池
但是Model S Plain的12V蓄电池，使用小型锂离子电池组，专为支持宽温度范围和长寿命而设计。电池组由宁德时代提供，电池组包括 4 个棱柱形 NMC 3.7v 电池组、充电和监控电子设备以及用于与车辆通信的 LIN 总线连接。电池容量为99Wh，满电状态下电压约为15V，重量仅为4磅，如图2所示。

图2 Model S Plain上的12蓄电池
12V蓄电池的内部控制板如图3所示，与外部其他部件，例如DCDC，的通信采用LIN通信，PIN脚与电源线集成在一个接插件中；控制板中还集成了电流监控、电池组电压和温度监控。控制板的主控芯片为NXP的MM9Z1_638。

图3 12V蓄电池内部控制板

电池组的参数如图4所示，其中有一项参数比较引人注目，就是瞬时最大放电倍率为50C。

图4 12V蓄电池电池组参数
这一点的作用是什么呢？其实其主要作用是用于上高压， 特斯拉的高压系统图如图5所示，有个不一样的点，特斯拉的高压系统没有预充回路。

图5 特斯拉高压系统简图 (来源知乎daijun211)
特斯拉把预充回路取消了，把这个功能集成到DC/DC中了。高压上电过程中，DCDC将低压端连接的12V蓄电池升压为高压，给各高压部件内部的电容进行充电，如图6所示。

图6 DC/DC反向升压(来源知乎daijun211)
具体步骤如下：
1.闭合主负继电器；
2.DCDC开始升压，AB点的电压上升到一定的值；
3.闭合主正继电器；
4.高压回路完成，电池输出高压给DCDC，DCDC正向工作给12V低压蓄电池充电。——上高压完成。这种设计对12V低压蓄电池有较高的要求，需要其支持瞬间的高功率输出。这就是为啥要50C的放电倍率。
小结
最近看了Model S Plain的两集拆解视频，如开头所说，：特斯拉的有些设计真是与众不同。就比如蓄电池从传统的铅酸电池换成锂电池，这种为什么其他OEM不做呢？我猜测有几种可能：
1、由于铅酸电池是满足当前车辆需求，如果换成锂电池，固然能带来不少好处，比如重量和体积的减少，但是需要重新开发供应商，重新做各种耐久验证，需要不小的开发费。
2、惯性思维，通常是“之前这个用得挺好的，没必要再换了”。
其实在特斯拉刚开始做敞篷跑车时是没有12V蓄电池，而是使用主锂离子电池组的一部分为配件和灯提供 12V 电压。但是效果并不理想，因此2010 年特斯拉在 Roadster 2.0 中改用单独的 12V蓄电池。从那时起，所有特斯拉汽车都包含一个单独的 12V 电池。如果当前效果还可以，可能现在连前舱的12V蓄电池都没有了。

说明：本文首发于零束开发者论坛，https://bbs.z-onesoft.com/omp/community/front/api/page/mainTz?articleId=7707 
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