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標題: 揭秘特斯拉MODEL 3不可告人的核心秘密 [打印本頁]

作者: hubaba 時間: 2016-3-28 15:58
標題: 揭秘特斯拉MODEL 3不可告人的核心秘密
摘要

近期，特斯拉總裁馬斯克在其個人臉書上宣布MODEL3將于3月31日震撼發布。作為一款吸引全球目光的新能源汽車，MODEL 3到底有什么獨到之處。今天讓我們一起來解析特斯拉MODEL3，它不可告人的秘密。

在公布MODEL 3將于3月31震撼發布后，外界對于MODEL 3的猜測是風起云涌，那MODEL 3到底是一款什么樣的新能源汽車呢？根據各種綜合消息，我們可以得知特斯拉MODEL 3將配備60KWh的電池，雙電機四驅，續航能力可以達到448Km,百公里加速4.7秒。這樣一款電動汽車可以秒殺比亞迪E6、比亞迪唐等國產新能源汽車，MODEL 3售價大概在35萬左右。

特斯拉MODEL 系列車的高性能和高性價比是怎么樣做到的呢？下面我們來對特斯拉一款MODEL S的核心部件電機和電池進行解密。

MODEL S內部電機采用了日本富田電機的三相交流感應電機，功率密度大，結構緊湊。電機功率可以達到310kw，最高過載能力是300%。電機采用的銅轉子的效率是96%，其熱阻和電阻都更小，有利于提高功率密度，保證在同等加速度的情況下，感應電機更快，表現更好，同時節能效率更好。

其次三相交流感應電機的抗干擾能力更好，能夠保證在長時間使用時，不會有弱磁情況產生。同時富田的三相交流感應電機的工作頻率比較高，可以達到400HZ級別，高頻率大幅度的提高了功率密度。因此電機轉速最高速度 201kph，最低速度5kph。電機的冷卻系統采用了液冷的方式。

MODEL S架構

MODEL S用控制更加復雜的感應電機而不用控制簡單效率更高的永磁電機很大程度上就是因為感應電機功率密度更高，配合矢量控制或者直接轉矩控制能實現非常大的工作范圍。再配合液冷的話，可以耐受較長時間低速全轉矩輸出，極端工況也不會有退磁的隱憂。

至于高速限制，更多的是因為效率的問題，高速運行的話開關損耗和鐵損都會變大，整體效率就低了，所以電動車一般不會給特別高的轉速。同時由于電機繞組的電阻值比較低，所以電機整體的電流最高可以達到184A。

MODEL S的另外一個核心部件是電池。MDOEL S 采用了松下的NCR18650A型三元鋰電池，其能量密度可以達到233wh/kg，電池功率85KWh,重364Kg。這種系統原本是用在筆記本電腦、平板、智能手機等強調輕薄的數字產品上，其能量密度比當前主流的磷酸鐵電池高出兩倍。MODEL S的電池類型又分為動力型和容量型，其中動力型電池采用碟片式，容量型是堿性電池，而一臺特斯拉MODEL S 需要用到8千多個電池。

其次這種電池的高能量密度，能夠讓特斯拉時速可以高達250公里，續航能力達到400公里，遠勝所有競爭對手，但是相對成本更高，技術也更加復雜。在電池安全性方面，電池管理系統采用了分層的電池管理制度，不只在每個電池的兩端裝設保險絲，每層之間還設有獨立的防火墻空間，若有一個地方起火，也能立即被隔絕，不至于延燒開來。

隨著國家對于新能源汽車和充電樁行業的政策支持，像特斯拉一樣的純電動汽車目前發展勢頭迅猛，同時對新能源汽車電機也提出了更高的要求。在不同路況下電機的機械性能、轉換效率、電機功率密度等因素都成為電機的重要指標。因此如比亞迪、奔馳、豐田寶馬、奇瑞等新能源汽車領導品牌在電機測試方面都設定了更高的測試標準和要求，提出了混合測量的新概念。

奇瑞新能源汽車電機正在測試

這些廠商提出的混合測量的概念是指將電機的性能特性和控制特性進行同步測試。電機的性能特性測試包括測試電機的轉速、扭矩、電壓、電流、功率、效率等電參數和機械參數測量，可以進行電機效率云圖、堵轉實驗、空載實驗、過載實驗、溫升測試等測試項目。電機的控制特性包括電機的瞬態和穩態測試。要對電機的三相不平衡、效率、波形進行分析，同時瞬態測試包括電機與驅動器參數瞬態波形、轉速和扭矩的變化時間響應、控制響應、負載階躍響應、負載擾動、轉矩波動、齒槽轉矩等測試項目。

致遠電子的MPT電機測試系統可以很好的滿足混合測量的要求，采用了國內最先進的功率分析儀，測試精度最高可以達到0.01%，信號采集帶寬可以達到5M,同時可以對電機和驅動器進行同步測試。功率分析儀強大的分析功能可以幫助工程師快速找到電機存在的問題。

MPT電機測試平臺系統

致遠電子還獨創了自由加載引擎技術，采用閉環控制方式，最快可達到毫秒級的響應速度，能夠快速測試電機的轉速、扭矩等重要參數，同時在測試電機的階躍響應速度和電機的啟動電流方面有明顯的測試優勢。自我研發的MOTORTEST上位機軟件可以滿足新能源汽車電機最新的國家標準，同時能夠自動生成報表，極大的提高了工程師在電機設計、測試方面的工作效率。

作者: fumzh 時間: 2017-7-3 15:49
關于電機問題，暫時不用永磁電機是因為永磁電機高速有安全隱患！

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