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同是18650 特斯拉与移动电源电池异同比较(图)

2014-08-16 08:37
论恒
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  另外,我们从宏观上看,不管是特斯拉还是移动电源我们认为基本上分为三个阶段给电池充电:预充电、恒流充电、恒压充电。

  1、预充电:主要作用是唤醒激活电芯的锂离子,可能你长期不用这个移动电源了,但是锂离子活性下降休眠,导致电池电压过低,这个时候你就需要唤醒电池,把电池电压激活到能正常充电的电压。(这一部分特斯拉是很少发生了)

  2、恒流充电:电池电压进入正常范围后(3.3V-4.2V)开始恒流充电,这个时候就是恒定的大电流储能的过程。比如特斯拉大约40分钟充到80%的电能就是这个过程。

  3、恒压充电:当锂电池电压在达到4.2V时,我们认为电池容量基本上接近饱和了,充电开始转为恒压,就是电压基本不变,电流开始逐步降低,目的是希望把电池一点一点充饱。这个过程比较漫长,比如特斯拉最后充满这部分可能需要跟充80%相当的时间或更长。

  不同的是:

  移动电源充电基本上是5V输入经过降压电路降到3.3V-4.2V 18650承受的电压进行充电。而特斯拉采用了类似“恒流-恒压限流-恒压浮充”充电模式,这种VDC直流充电基本上可以做到全自动工作状态,特别适合无人值守的工作场合。而特斯拉的超级充电站电压可以达到50-410VDC,输出电流可以持续做到335A。不然怎么30分钟充满80%。

  特斯拉充电状态实拍

  另外,以特斯拉Roadster型号为例约有6831节3100mAh的18650单体电芯,其中每69节并联为一组(brick),再将9组串联为一层(sheet),最后串联堆叠11层构成。如此庞当的数量,岂是一个移动电源那种管理2节或者4节18650的芯片所能够控制好的。

  其实,特斯拉最重要的是电池的“热”管理系统。

  因为18650电池的特殊性,所以电池热管理系统基本的作用是:1、热的时候要降温;2、冷的时候要预热;3、综合调整所有电芯的温差,保证不局部过热造成电芯储电能力的衰减,优化整体电池组的寿命。这个“大总管”可比移动电源难多了。

 

 特斯拉热管理系统示例(图片来自互联网)

  根据资料显示,特斯拉电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。你也看做是CPU水冷热管散热器,依托内部良好的导热材料管理温度。将电池组内各单体电池的温度差异控制在正负2摄氏度内。

  三、其他相同点还有:

  1、因为18650,所以电芯数量决定了重量。Tesla Model S P85整车重2.1吨,约三分之一来自电池组重量。

  2、虽然在2013年10月份的一起特斯拉起火事件中,Elon Musk辩解说,美国每2000万英里就有一辆燃油发动机汽车起火,而特斯拉开了1亿英里,才发生了一起起火事件。但依然说明,特斯拉存在燃烧的风险,即使比移动电源电池管理做的好。

  另外,最大的不同点:特斯拉是汽车,移动电源是移动电源。从淘宝买各种配件拼个移动电源相当容易(参考《假期礼物 自制DIY校园风移动电源送女神》),但你就送特斯拉所有配件都预备给你,也未必能攒个特斯拉出来。从基础学科讲,需要懂得机械、控制理论、微电子、电力、电子、计算机,更重要是的得懂数学,会建模……

  总结就是:特斯拉太远,移动电源就在我们身边(想想特斯拉也是同样构成,是不是觉得手里移动电源高大上了,或者特斯拉也不过如此)。 

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