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特斯拉Model3的电池和电机与电控的拆解分析

2019-03-17 09:30 次阅读

01  特斯拉Model3底盘

Tesla Model3双电机四驱版本

双电机全时四轮驱动版Model 3的续航里程为310英里(498公里),0-60英里(0-96.5公里)/小时加速时间为4.5秒,最高时速为140英里(225公里)/小时

▲Tesla Model3单电机后驱版本

后轮驱动版的官方0-60英里(0-96.5公里)/小时加速时间为5.1秒。Model 3双电机四驱版的最高时速和里程与Model 3单电机版相同。

02  特斯拉Model3电驱

Model 3车型已改用永磁同步交流(PMAC)电机,Tesla在其EPA认证文件中披露了电机类型:驱动电机 — 交流3相PM电机,192Kw,258hp。基本型号的电机与长行驶里程型号的电机可能大小不同。

▲Tesla Model3悬架和驱动系统

特斯拉Model 3选择永磁电机,是为了提升车辆的性能及能效,以便更好地解决成本最小化等难题,还有助于提升其性能和续航里程数。

▲Tesla Model 3 based hub-motor/gearbox

▲Tesla Model3电驱系统,整个动力总成系统非常紧凑

动力系统垂直集成显著提升:除了松下电池,整个EV驱动系统在特斯拉内部完成。

为什么毛豆S用异步电机而3用永磁电机?

因为这两台车定位不一样,毛豆S要追求世界第一的加速能力,主要是跟真土豪玩的,所以电机功率密度要大,用便宜耐操的异步自励磁电机最好了。这种电机低载荷的时候,由于自己还要提供励磁,所以效率会低些。

毛豆3是给预算低一点(想装逼,但预算又差点)家庭用车,很多人甚至是唯一台车,真正的家用会多些,所以要提升后排头部空间(S不行),改用永磁电机,降低市区能耗。

按照3目前透露的指标,温柔点开,3开到10度/百公里以下的能耗是完全可以做到的,也就是说,入门款可以挑战500公里的续航

毛豆3仍然采用三合一的动力总成结构、单速比减速箱。相比于前一代产品,驱动系统效率提高了6个百分点达到了89%。这是相当大的进步了。

▲ACTUAL-Rotor-close-up-with-laminates

▲Tesla-Model-3-teardown

▲A part from the motor

效率的提升主要归功于电机的升级,令人吃惊的是定转子好像都不像是开关磁阻电机的样子。转子采用了永磁同步电机常用的V字斜极结构。

▲Parts from the motor

▲Tesla-Model-3-teardown

电机、减速器油冷,控制器水冷。不带P档

▲Tesla-Model-3-Motor-Gearbox

▲Tesla Shows Off Model 3 Drive Gears After Million-Mile Testing

▲Tesla Model 3 gears after over 1 million miles – still in good condition

▲Model3RangeCurves

03  特斯拉Model3电控

▲Tesla Model3逆变器电路板

Tesla已经把碳化硅MOSFET用到了其主驱动控制器上面。 特斯拉在Model S和Model 3之间进行了技术跨代的设计和技术跃迁。

▲Tesla-Model-3-teardown

特斯拉是第一家在其Model 3中集成全SiC功率模块的车企,工程设计部门直接与意法半导体的合作,特斯拉逆变器由24个1-in-1功率模块组成,这些模块组装在针翅式散热器上。

▲Tesla-3-Electronics-Onboard-Charging

▲Tesla-3-Electronics-Pyrotechnic-Disconnect

意法半导体SiC功率模块包含两个采用创新的芯片贴装解决方案的碳化硅MOSFET,并通过铜基板实现散热。碳化硅MOSFET采用意法半导体最新的技术进行设计和制造,可降低传导损耗和开关损耗。

▲Tesla-3-Electronics-Batman-Robin

▲Tesla-Model-3-teardown

Model 3的逆变器功率达到300kW,逆变器的作用是为电动车增加动力,在如此强劲的动力系统下,Model 3的0到60英里加速度将不逊色于Model S。

▲Tesla-Model-3-teardown(deconstructed)

▲Tesla-Model-3-teardown(deconstructed)

▲Tesla-Model-3-teardown(deconstructed)

为了有效的做好连接,毛豆3使用了大量的激光焊接的工艺,来把MOSFET与铜母线相连。

04  特斯拉Model3电池

▲Tesla Model3电池包在整车的布置

长行驶里程Model 3的电池组电压为350V,容量为230Ah,所以达到80.5kWh。基本型号(50 kWh)提供220英里行驶里程。

▲Tesla Model3电池包

▲Tesla-3-Battery-0-Entire-Pack

▲Tesla Model3电池包构成

Model 3 的电池组由四个比例不同的模组构成。其中两个模组由 25 个电池单元构成,另外两个模组由 23 个电池单元构成。每个电池单元有 46 个 21700 电芯,Model 3 总共有 4416 颗 2170 电芯。

▲Tesla Model3电池包构成

电池管理和充电控制和DCDC、车载充电机、PDU都被集成进一个单一单元。

▲Tesla Model3电池包内部结构

电池组的外壳中直接集成了大量电子元件,缩小体积的同时,减轻了重量。

▲battery-pack-controller-module-diagram

Model 3并没有采用与model s相同的18650型电池,反而用上了更好、更先进的21700电池。

Tesla-3-Battery-4-Copper-Ribbons

特斯拉推出21700型电池一是为了引领技术方向,二是迫于成本压力。

在电动汽车的电池领域,一直保持着圆柱形锂电池、软包电池和方形锂电池三分天下的局面,特斯拉的18650型电池和21700型电池就属于圆柱形锂电池,它是商业化最早,生产自动化程度最高,当前成本最低的一种动力电池。


原文标题:特斯拉Model3 三电拆解(电池、电机、电控)

文章出处:【微信号:gh_e4649b84f95c,微信公众号:CAE模拟设计支持平台】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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NCV7726B 12通道半桥驱动器

6B是一款12通道半桥驱动器,具有专为汽车和工业运动控制应用而设计的保护功能。该产品具有独立的控制和诊断功能,驱动器可在正向,反向,制动和高阻状态下运行。该器件通过16位SPI接口控制,并且与菊花链兼容。 特性 低静态电流休眠模式 半桥连接高端&低侧驱动器配置 集成高低侧续流保护 0.5 A峰值电流 RDS(on)=0.85Ω(典型值) 5 MHz SPI控制 符合5 V和3.3 V系统 欠压&过压锁定 每通道故障报告 过流保护 过温保护 高侧和低侧欠载检测 菊花链兼容多个8位器件 16位帧检测 应用 汽车 工业 暖通空调应用的直流电机管理 电路图、引脚图和封装图...
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NCV7726B 12通道半桥驱动器

NCV8605 LDO稳压器 500 mA 低压差

5 / NCV8606在固定电压选项下提供超过500 mA的输出电流,或者在5.0 V至1.25 V范围内提供可调输出电压。这些器件专为空间受限和便携式电池供电应用而设计,并提供其他功能,如具有高PSRR,低噪声操作,短路和热保护。这些器件设计用于低成本陶瓷电容器,采用DFN6 3x3.3封装。 NCV8605的设计没有使能引脚,NCV8606设计有使能引脚。 特性 输出电压选项:可调,1.5 V,1.8 V,2.5 V,2.8 V, 3.0 V,3.3 V,5.0 V 外部电阻可调输出,从5.0 V降至1.25 V 电流限制675 mA 低I GND (独立于负载) 1.5%输出电压容差(可调) 在所有工作条件下2%输出电压容差(已修复) NCP605已修复直接替换LP8345 没有旁路电容的50 Vrms的典型噪声电压 增强型ESD额定值:4 kV人体模式(HBM) 400 V Machin e Model(MM) 应用 终端产品 电池电力电子设备 便携式仪器 硬盘驱动程序 笔记本电脑 电路图、引脚图和封装图...
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NCV8605 LDO稳压器 500 mA 低压差

HEDR-5420-ES214 中型外壳编码器

HEDR-542X系列是高性能,低成本的双通道光学增量型编码器。这些编码器强调高可靠性,高分辨率和易于组装。 HEDR-542X内置编码器采用反射技术来感应旋转位置。该传感器由LED光源和光电探测器IC组成,采用单个SO-8表面贴装封装。 HEDR-542X编码器的输出是两个正交的方波。这些编码器可以快速,轻松地安装到电机上。 功能 双通道正交输出 快速简便的装配 成本效益 小型电机系统的理想选择 -10°C至85°C工作温度 可提供直角连接器 可提供固定螺钉配置或压配合/粘合剂安装配置的集线器 可提供外部安装耳机...
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HEDR-5420-ES214 中型外壳编码器

AEDR-8502-102 反射式光学编码器

AEDR-850x编码器是世界上最小的 3通道光学编码器,其数字输出采用反射技术用于运动控制。编码器设计工作在-20°以上; C至85度C温度范围因此适用于商业和工业终端应用。 这个 3通道光学编码器在单个封装中装有LED光源和光电检测电路。 3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(H)的小尺寸使其可用于存在尺寸和空间限制的各种微型商业应用中。 AEDR-850x系列编码器提供双通道正交数字输出和第三通道索引数字输出。由于TTL兼容,AEDR-850X 3通道光学编码器的输出可以直接与大多数信号处理电路连接。因此,编码器提供了极大的设计灵活性,并且易于集成到现有系统中。   功能 功能 世界上最小的3通道反射技术编码器。 表面贴装无引脚封装3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(高) 3渠道;用于方向感应的双通道正交数字输出和第三通道,索引数字输出。 内置插补器,通过外部引脚分配可选1x,2x和4x因子 兼容TTL 单5V电源 -20° C至85度C绝对工作温度 编码分辨率:294至304(线/英寸) 指数门控,门控  360º e  AEDR-8502-102的订购数量为100件。   应用 闭环步进电机 微型电机 打印机 复印机...
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AEDR-8502-102 反射式光学编码器

AEDR-8500-102 3通道反射增量光学编码器

AEDR-850x编码器是世界上最小的 3通道光学编码器,其数字输出采用反射技术用于运动控制。编码器设计工作在-20°以上; C至85度C温度范围因此适用于商业和工业终端应用。 这个 3通道光学编码器在单个封装中装有LED光源和光电检测电路。 3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(H)的小尺寸使其可用于存在尺寸和空间限制的各种微型商业应用中。 AEDR-850x系列编码器提供双通道正交数字输出和第三通道索引数字输出。兼容TTL,AEDR-850X的输出 3通道光学 编码器可以直接与大多数信号处理电路连接。因此,编码器具有出色的设计灵活性,可轻松集成到现有系统中。   功能 功能 世界上最小的3通道反射技术编码器。 表面贴装无引脚封装3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(高) 3通道;用于方向感应的双通道正交数字输出和用于方向数字输出的第三通道。 内置插补器,通过外部引脚分配可选1x,2x和4x因子 兼容TTL 单5V电源 -20° C至85度C绝对工作温度 编码分辨率:294至304(线/英寸) 指数选通,门控90º e,微型编码器 AEDR-8500-102的订购数量为100个。 应用 闭环步进电机 微型电机 打印机 复印机 读卡器 扫...
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AEDR-8500-102 3通道反射增量光学编码器

AEDR-8501-102 3通道反射增量光学编码器

AEDR-850x编码器是世界上最小的 3通道光学编码器,其数字输出采用反射技术用于运动控制。编码器设计工作在-20°以上; C至85度C温度范围因此适用于商业和工业终端应用。 这个 3通道光学编码器在单个封装中装有LED光源和光电检测电路。 3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(H)的小尺寸使其可用于存在尺寸和空间限制的各种微型商业应用中。 AEDR-850x系列编码器提供双通道正交数字输出和第三通道索引数字输出。由于TTL兼容,AEDR-850X 3通道光学编码器的输出可以直接与大多数信号处理电路连接。因此,编码器具有出色的设计灵活性,可轻松集成到现有系统中。   功能 功能 世界上最小的3通道反射技术编码器。 表面贴装无引脚封装3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(高) 3通道;用于方向感应的双通道正交数字输出和第三通道,索引数字输出。 内置插补器,通过外部引脚分配可选1x,2x和4x因子 兼容TTL 单5V电源 -20° C至85度C绝对工作温度 编码分辨率:294至304(线/英寸) 指数选通,门控180º e AEDR-8501-102的订购数量为100件。   应用程序 闭环步进电机 微型电机 打印机 复印机 读卡器 扫描仪...
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AEDR-8501-102 3通道反射增量光学编码器

AEDR-8500-100 3通道反射增量光学编码器

AEDR-850x编码器是世界上最小的 3通道光学编码器,带有数字输出,采用反射技术进行运动控制。编码器设计工作在-20°以上; C至85度C温度范围因此适用于商业和工业终端应用。 这个 3通道光学编码器在单个封装中装有LED光源和光电检测电路。 3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(H)的小尺寸使其可用于存在尺寸和空间限制的各种微型商业应用中。 AEDR-850x系列编码器提供双通道正交数字输出和第三通道索引数字输出。由于TTL兼容,AEDR-850X 3通道光学编码器的输出可以直接与大多数信号处理电路连接。因此,编码器提供了极大的设计灵活性,并且易于集成到现有系统中。   功能 功能 世界上最小的3通道反射技术编码器。 表面贴装无引脚封装3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(高) 3渠道;用于方向感应的双通道正交数字输出和用于方向数字输出的第三通道。 内置插补器,通过外部引脚分配可选1x,2x和4x因子 兼容TTL 单5V电源 -20° C至85度C绝对工作温度 编码分辨率:294至304(线/英寸) 指数选通,门控90º e AEDR-8500-100的订购数量为1,000件。 应用 闭环步进器电机 微型电机 打印机 复印机 读卡器 扫...
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AEDR-8500-100 3通道反射增量光学编码器

AEDR-8502-100 3通道反射增量光学编码器

AEDR-850x编码器是世界上最小的 3通道光学编码器,其数字输出采用反射技术用于运动控制。编码器设计工作在-20°以上; C至85度C温度范围因此适用于商业和工业终端应用。 这个 3通道光学编码器在单个封装中装有LED光源和光电检测电路。 3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(H)的小尺寸使其可用于存在尺寸和空间限制的各种微型商业应用中。 AEDR-850x系列编码器提供双通道正交数字输出和第三通道索引数字输出。由于TTL兼容,AEDR-850X 3通道光学编码器的输出可以直接与大多数信号处理电路连接。因此,编码器具有出色的设计灵活性,可轻松集成到现有系统中。 功能 功能 世界上最小的3通道反射技术编码器。 表面贴装无引脚封装3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(高) 3通道;用于方向感应的双通道正交数字输出和第三通道,索引数字输出。 内置插补器,通过外部引脚分配可选1x,2x和4x因子 兼容TTL 单5V电源 -20° C至85度C绝对工作温度 编码分辨率:294至304(线/英寸) 指数门控,门控  360º e  AEDR-8502-100的订购数量为1,000件。 应用 闭环步进电机 微型电机 打印机 复印机 读卡器 扫描仪 投...
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AEDR-8502-100 3通道反射增量光学编码器

AEDR-8320-1Q0 反射模拟编码器

AEDR-8320系列是采用反射技术进行运动控制的最小光学编码器之一。编码器将发射器和检测器组合在一个表面贴装无引线封装中。当与编码轮或线性编码条一起使用时,编码器将旋转或线性运动转换为模拟输出。 AEDR-8320系列提供运动传感,是大批量应用的理想选择。它的小尺寸和表面贴装封装使其成为打印机,复印机,读卡器和许多消费产品的理想选择,特别是在空间和重量受设计限制的情况下。 另外,AEDR-8320提供模拟输出,可以进行插值以获得更高的分辨率,从而满足不同应用的不同分辨率需求。特性 反光技术 表面贴装小外形无引线封装 用于方向感测的双通道模拟输出  单5.0V电源 -40º C至85º C绝对工作温度 分辨率:7.09行/ mm(180行/英寸) 应用程序 电机 已安装的编码器 XY表 Pick&放置机器 安全摄像机 打印机 复印机 CD / DVD刻录机 读卡器...
发表于 07-04 12:15 16次 阅读
AEDR-8320-1Q0 反射模拟编码器

HEDR-5900-00001 HEDR-54xx系列定心工具

HEDR-54xx系列编码器的定心工具。它将底板与电机轴对齐。 应用 背光按钮/开关
发表于 07-04 11:33 12次 阅读
HEDR-5900-00001 HEDR-54xx系列定心工具

AEAT-84AD-LBSF0 高温多圈绝对编码器模块,14位

AEAT-84AD提供光电机械单元的所有功能,以便通过单圈绝对值编码器实现绝对多圈编码器,组合容量最高可达30扩展温度下的位。 该单元由一个IR-LED电路板,一个光电晶体管(PT)电路板和布置在PCB之间的6或7个齿轮组成。 功能 16384(14bits)转数版 光学,绝对多圈装配,最大值。直径55毫米,典型高度12.2毫米。 工作温度-40C至125C 机械联轴器采用14齿齿轮小齿轮,模块为0.3 运行速度高达12,000 rpm 用于电源和信号的2x4极引脚条 应用 机器人 li> 机床 半导体机械 汽车(用于装配和焊接的车身设备机器人电池)...
发表于 07-04 11:19 26次 阅读
AEAT-84AD-LBSF0 高温多圈绝对编码器模块,14位

AEAT-84AD-LBSC0 高温多圈绝对编码器模块,12位

Broadcom的AEAT-84AD通过提供多圈功能增强了AEAS-7000单圈模块的功能,并且无需对齐(通过其即插即用功能)。值得注意的是,它能够在高达125℃的温度下运行,使应用程序在更恶劣的操作环境中使用。 Broadcom的AEAT-84AD是一个附加模块,可为AEAS-7000增加电机轴转数计数能力,AEAS-7000是业界最小的高端产品。速度,即插即用的绝对编码器。 AEAS-7000绝对编码器和AEAT-84AD轴转数计数模块的组合采用模块化方法,与其他方法相比,可将组装步骤数减少到4个这需要多达8个步骤。编码器组合还可将所需组件数量从大约120个减少到4个,从而降低了库存,制造和采购成本。因此,客户的供应链正在简化!此外,它还通过业界首创的即插即用功能消除了对多个校准调整的需求,从而缩短了制造商的设计周期。 绝对编码器用于需要有关组件位置信息的机器之前发生任何动作。 AEAS-7000 / AEAT-84AD的位置分辨率范围为12位至16位,结合12位或14位旋转计数分辨率。 功能 4096(12bits)转数版 光学,绝对多圈装配,最大值直径55 mm,典型高度12.2 mm。 工作温度-40C至125C 通过14齿齿轮小齿轮机械联轴器,模块为0.3 工作速度高达12...
发表于 07-04 11:14 16次 阅读
AEAT-84AD-LBSC0 高温多圈绝对编码器模块,12位

BCM81724 400GbE倒档变速箱

Broadcom® BCM81724是单芯片8倍; 56  Gb / s到16× 25 Gb / s NRZ倒档变速箱,8次; 56 Gb / s PAM-4直通模式PHY。它支持PAM-4和NRZ数据格式。它支持Retimer,Forward和Reverse Gearbox模式。它还支持1G,10G,25G,40G,50G,100G,200G和400G线卡应用。 片上时钟合成由低成本的156.25 MHz参考时钟执行高频,低抖动锁相环(PLL)。 BCM81724采用先进的低功耗16纳米CMOS技术制造,可提供19毫米和更短的时间; 19毫米,0.8毫米间距,484球BGA,符合RoHS标准的封装。 特性 主机端接口:30 dB 线路侧接口: 30  dB 芯片到模块(C2M)兼容 正向和反向变速箱模式和重定时器模式 支持前向纠错(FEC) 支持400G-CR8模式 线路侧接收器集成交流耦合电容 PAM-4和NRZ的多标准和线速支持 连续自适应均衡器 线路和系统侧环回 PRBS发电机/错误检查器 线路侧每个通道的眼睛监控,通过MDIO访问 单个低成本REFCLK输入 恢复时钟输出 支持SGMII传递 与Broadcom ASIC和商用交换机芯片互操作 低功耗16纳米CMOS设计 19 毫米与时间; 19毫米BGA,0.8毫米球...
发表于 07-04 10:24 34次 阅读
BCM81724 400GbE倒档变速箱

HEDS-5645#H12 快速装配二和三通道光学编码器

HEDS-5500/5540,HEDS-5600/5640和HEDM-5500/5600是高性能,低成本,双通道和三通道光学增量编码器。这些编码器强调高可靠性,高分辨率和易于组装。 每个编码器都包含一个带透镜的LED​​光源,一个带探测器和输出电路的集成电路,以及一个在发射器和探测器IC之间旋转的码盘。 HEDS-5500/5600和HEDM-5500/5600的输出是两个正交的方波。除了两个通道正交之外,HEDS-5540和5640还具有第三通道索引输出。该指数输出为90度电高度,真正的指数脉冲,在码盘每旋转一圈时产生一次。 HEDS系列采用金属码轮,而HEDM系列采用胶片码盘,可实现分辨率到1024 CPR。 HEDM系列没有第三个通道索引。 这些编码器可以快速,轻松地安装到电机上。对于直径较大的电机,HEDM-5600和HEDS-5600/5640具有外部安装耳。 正交信号和索引脉冲通过位于0.1英寸中心的五个0.025英寸方形引脚进行访问。 / p> 目前可提供每转96到1024个计数的标准分辨率。有关其他分辨率,请咨询当地的Agilent Technologies销售代表。 功能 带有可选索引脉冲的双通道正交输出快速简便的装配无需信号调整外部安装耳可用低成本分辨率每转最多1024个计数小尺寸 -40°...
发表于 07-04 09:59 28次 阅读
HEDS-5645#H12 快速装配二和三通道光学编码器

AEDR-8501-100 3通道反射增量光学编码器

AEDR-850x编码器是世界上最小的 3通道光学编码器,其数字输出采用反射技术用于运动控制。编码器设计工作在-20°以上; C至85度C温度范围因此适用于商业和工业终端应用。 这个 3通道光学编码器在单个封装中装有LED光源和光电检测电路。 3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(H)的小尺寸使其可用于存在尺寸和空间限制的各种微型商业应用中。 AEDR-850x系列编码器提供双通道正交数字输出和第三通道索引数字输出。由于TTL兼容,AEDR-850X 3通道光学编码器的输出可以直接与大多数信号处理电路连接。因此,编码器提供了极大的设计灵活性,并且易于集成到现有系统中。  功能 功能 世界上最小的3通道反射技术编码器。 表面贴装无引脚封装3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(高) 3通道;用于方向感应的双通道正交数字输出和第三通道,索引数字输出。 内置插补器,通过外部引脚分配可选1x,2x和4x因子 兼容TTL 单5V电源 -20° C至85度C绝对工作温度 编码分辨率:294至304(线/英寸) 指数选通,门控180º e AEDR-8501-100的订购数量为1,000件。 应用 关闭Loop步进电机 微型电机 打印机 复印机 读卡器 扫描仪 ...
发表于 07-04 09:39 15次 阅读
AEDR-8501-100 3通道反射增量光学编码器