初探Tesla Semi 4680 Battery Pack的布置与设计

Semi重卡即将投产,根据特斯拉的计划,4680电芯将率先应用在Model Y和Semi Truck上,Model Y所在的乘用车车型将采用它的CTC方案(Structure battery),而semi的电池系统设计和布置一直没有披露。
这里基于Engineered Compliance这家技术公司的一个推断给大家介绍下,这个方案非常详细,很有借鉴的价值,我们先看下电池包的总体布置,再展开具体的设计。
首先,Semi 不会采用structure battery 这种一体式的方案,structure battery同所有滑板式的电池包设计一样,需要有一个规则的空间,才能发挥出它的集成效率。对卡车这种巨大、复杂的车身架构,为了充分利用空间,更高效的方案是采用分布式的多电池箱设计,类似于在电动大巴上的布置。
Semi用于安装电池系统的位置,从侧面看,大概在下图所示的虚线框内,整体位于前轮和后排第一个车轮之间。

电池系统将沿着两根由前到后贯穿的车架纵梁进行布置,分别在两根纵梁之间、纵梁的左右侧,如以下两个图所示。3个子电池pack在配电箱处完成整个系统的电气连接,形成一个完整的PACK。

我们可以结合电池系统布置的俯视平面图和剖面图(以下两图),来更直观的看下。
(1)车架纵梁之间的电池Pack是平躺布置,叠放在一起,有2种电池pack,12P(12并)的2个,18P的4个,共有6个子Pack;
(2)纵梁左右的电池Pack是侧放的,各3个16P的子Pack,共计6个子pack;
(3)成组设计:每个pack均是53串,这样纵梁左右各3个子pack并联,构成第一个子系统53S48P;纵梁中间的,每1个12的子pack和2个18P的子pack并联,然后再串联,构成2个53S48P的第二个子系统。最后这两个子系统串联在一起,形成212S48P的整体成组方案,共计10176个电芯。

接下来,我们详细看下3种不同子pack的设计,对比如下所示:

3种pack分别为82kWh、72kWh和55kWh,它们的长度和高度都是一致的,大约为2671mm、100mm,宽会不同,各为782mm、695mm、522mm。

这样算下来,总电量大约为870kWh;系统的额定电压大约为773.8V,所以这种方案下Semi是一个900V的高电压平台。

最后,再说下它的电池水冷设计。从structure battery 来看,Semi也应该采用蛇形水管的侧冷却,设计与Model 3/Y类似,这个没有什么新的看点。

小结:
结合特斯拉近期的产品披露来看,从Powerwall 的CTP ,到structure battery,再到Model S Plaid 的大模组方案,特斯拉在semi上的很有可能是4680的CTP设计,这其实是特斯拉新一代电池平台共性技术的3种不同方案。
这些平台共性技术,目前结构设计和热设计是比较清晰的了,电气设计和热失控防护是比较模糊的,有待进一步挖掘。

DATA BACKUP

(1) 参考来源:https://insideevs.com/news/521840/tesla-semi-480-battery-analysis/amp/

(2) 参考文章:《特斯拉Powerwall CTP》《Model S plaid(2)》

(3) 参考视频:Semi truck 初探


加入知识星球 知化汽车的百宝箱   可以下载公众号参考资料。

加入知识星球 电动学堂资料库   可以下载更多其它电动化学习材料。


(0)

相关推荐