实⼒决定销量?三个⾓度简析特斯拉电控技术
近⼏年,随着电动车⾏业的不断发展,关于新能源汽车越来越多的新理念开始普及,其中最重要的便是三电系统:电机、电控、电池,之前已经讲述了驱动电动车前进的电机系统,如何将电量合理的分配⾄车辆的每⼀个⽤电⾓落,使得车辆的各⽅⾯均可以正常使⽤呢?此时电控系统的重要性便体现出来了,⼀个稳妥的电控系统是⼀台优秀电动车的关键,那么作为电动车届的“⼤哥”特斯拉的电控系统表现如何呢?
特斯拉BMS热管理系统:
在了解特斯拉的BMS系统之前,⾸先要知道BMS是⼲嘛的,⽤最简单的⽅法去理解,BMS就是军队中的教官,⽽电池就是⼠兵,如何让电池在保证安全的情况下⾼效稳妥的完成他们的任务,这就是BMS系统的作⽤,作为电动车,BMS是不可缺少的⼀环,在这个每款车都拥有的系统上,特斯拉⼜有什么独到之处?
廊坊汽车4s店由于特斯拉主打的是快充,因此电池热量的控制是很有意义的,⽽且在某些情况下,电芯中会出现原先电量不同的问题,如果放任不管,那么在充电时便会出现某些电芯的过充,严重影响电池安全,所以要想让电池稳定,特斯拉的BMS技术的优越性便⾮常有必要。
⾸先对于特斯拉来说,他们的BMS系统的难度要⼤于很多其他车型,采⽤三元锂电池的特斯拉,其电池系统是由⼤量的21700圆柱形三元锂电池组成,电芯数量级较⼤,普通的BMS系统是不⾜以⽀撑这样多电池管理的,因此,特斯拉采⽤了主从架构,即“⼀主四从”的管理⽅式,由电池包“Penthouse”位置的主控BMU为中⼼,分布四条BMS系统线路,⽽且所有的电池电控系统,全部集成在了Penthouse位置,⽽⾼度的电控系统集成化,也是特斯拉⼀直所骄傲的资本。
特斯拉的这套BMS系统有三个⾮常显著的优势:
即使采⽤不同种类的电池,由于其模块化的设计,特斯拉的BMS系统依然可以良好适配,由此可以说明该系统的包容性很强
电芯平衡⽅式采⽤了两阶段法,提升了电芯寿命,降低了电芯电量衰减。
特斯拉的BMS系统具有⼀定的学习能⼒,该系统与⼤数据相连,会根据不同的环境,不同的⼯作状态进⾏⾃我学习。
在散热⽅⾯,特斯拉的电池散热⽅式也是很多⼚商⽆法⽐拟的,特斯拉将散热板夹在了圆柱体电芯中间,结合系统的调控,可以对某⼀区域甚⾄单⼀的某⼀电芯进⾏温控调整,⽽这是采⽤传统散热的其他新能源车企⽆法做到的,因此在BMS热管理系统的电控上,特斯拉的优势是⾮常明显的。
在新能源领域,还有⼀个品牌值得⼈们去加以关注,那就是⼀直要做国产⾼端品牌的蔚来,为什么会是蔚来呢?因为这个车企相⽐特斯拉最⼤的思路不同,是因为这个品牌⼀直在做换电领域的钻研,既然要换电,那么蔚来的电池管理系统就必须有明显的不同,如此⼀般才能让这款车可以顺利的使⽤。
蔚来BMS的特点并不是相⽐特斯拉技术的优势,⽽是其思路的明确,相⽐特斯拉,蔚来更注重动⼒电池云端数据的深挖,对于蔚来的BMS系统,由于每次更换电池之后,其电池数据都会产⽣⼀定程度的变化,如何让这种变化不影响使⽤,这是蔚来BMS系统的关键。
年审过期
在技术上,每次更换电池,蔚来的BMS都能顺利的与上⼀块电池断开连接,并且成功匹配下⼀块电池,这是⼀件⽐较困难的⼯作,⽆论是硬件或者软件都是如此,所以蔚来着重攻克了BMS的云端数据处理与上传,使得每⼀次换电,对系统⽽⾔都是执⾏有准备的⼯作,这样就使得车辆在换装新的电池后,依然可以有⼀个正常稳定的表现。
车机系统MCU芯⽚
说到车辆的使⽤,车机系统的芯⽚优劣是⼀个绕不过去的问题,尤其是像特斯拉这种将所有内容都集
成在⼀个区域的车辆,流畅的系统操作⾮常重要,特斯拉的车机系统芯⽚⾄今已经发展了三代,从MCU1.0到如今的MCU3.0,每⼀次的进步都很明显,那么特斯拉每⼀代的MCU是不是都具有领先时代的能⼒呢?
武汉长江大桥简介MCU1.0:NVIDIA Tegra 3
该芯⽚最早在2012年投⼊使⽤,是特斯拉第⼀代的车机系统MCU,在当时,这块芯⽚也是⾏业内⾮常
优秀的产品了,采⽤了40纳⽶的制程技术、DDR3的内存条、12.4GOPS的运算速度,如果放到现在,这块MCU⽆疑是落后的产品,但在⼗年前,很多车辆都没有智能化理念,⼿机还是iphone5的时代,该芯⽚可以被称为是顶尖的⽔准。
MCU2.0:intrl Atom A3950
作为特斯拉的车主,我的车辆上使⽤的就是这块被戏称为阿童⽊的英特尔芯⽚,如果以看待⼿机的⽅式去看这块车机芯⽚,这块2018年的产品仿佛并没有那么优秀,但对于⽬前还在批量使⽤的另⼀款车机芯⽚骁龙820a,作为⼀个已经被淘汰的作品,跑车多少钱
却依然有着⾜够的竞争⼒。
Atom A3950芯⽚采⽤了X86架构打造,采⽤了14纳⽶的线程制作,相⽐前代已经是质的飞跃,4GB的DDR4内存,64GB eMMc的运存,运算速度更是达到了前代的⼗余倍,来到了187GFLOPS,与其他的车企不同,特斯拉使⽤了闭环的系统设置,因此在各⽅⾯硬件⽔平相当于骁龙820a的情况下,长期使⽤的系统流畅度更加稳定,很少出现卡顿的问题,将车机系统的⽣态理念发展到了⼀个新的阶段,这⽆疑是⾮常值得肯定的。
MCU3.0 AMD AMD Ryzen
宝马z4硬顶敞篷跑车来到了⽬前批量使⽤的第三代车机芯⽚,特斯拉再⼀次实现了质的突破,如果要给车机芯⽚的⽔平排⼀个榜单,那么特斯拉AMD Ryzen毫⽆争议的可以排在前列,这款完全可以带动⼤量3A游戏⼤作的芯⽚,对于⼀台车辆的娱乐系统⽆疑是杀鸡⽤⽜⼑了,那么相⽐前代,AMD芯⽚究竟有何厉害之处呢?
相⽐上⼀代的阿童⽊,AMD芯⽚的CPU采⽤了7纳⽶制程技术,DDR4内存来到了8/16GB,相⽐还在使⽤64GB闪存的骁龙820a与Atom A3950,AMD直接采⽤了256GB的固态硬盘,实现了跨级的进步,⽽在GPU⽅⾯,其算⼒更是提升了⼀个数量级,达到了1700GFLOPS,⾜够的系统冗余给未来车
机系统的升级留出了⾜够的空间,⽽对于这次进⾏AMD芯⽚的改款升级,不仅体现在游戏上,只要涉及屏幕的使⽤,AMD芯⽚都会带来⾜够的惊喜。
说到这⾥,就不得不去讲述⼀下特斯拉⽬前使⽤的娱乐系统芯⽚与其他⾃主品牌的⼀些区别了,⽬前的⼤多数⾃主品牌都在使⽤骁龙820a以及骁龙8155两款芯⽚,这两款芯⽚对⽐特斯拉的阿童⽊与AMD,在性能上究竟如何呢?
从表格中可以看出,这四款芯⽚性能由低到⾼分别是A3950<骁龙820a<骁龙8155<AMD Ryzen,但硬件决定上限,软件决定下限,例如搭载了骁龙820a的最早版本ZEEKR 001,理论上ZEEKR 001的车机流畅度应该⾄少达到⽼款特斯拉的⽔准,但从刚开始的反馈上看,ZEEKR 001的早期车机⾮常卡顿,但后期的OTA升级就会改变这些软件上的不⾜,⽽基础就是⾜够强的硬件⽔准。
HW3.0⾃动驾驶芯⽚
之前有对特斯拉的⾃动驾驶进⾏简单的分析,对于⾃动驾驶⽽⾔,收集信息固然重要,但要想完成⼀
套安全的⾃动驾驶操作,处理以及输出指令是最为关键的⼀部分,⽽在这其中,负责进⾏这套操作的,便是车辆⾃带的⾃动驾驶芯⽚,特斯拉优秀的辅助驾驶体验,也跟这块芯⽚息息相关,那么如今已经⼤批量使⽤的HW3.0芯⽚,在设计上⼜有什么独到之处呢?
⾸先映⼊眼帘的,就是仿佛相同的两颗芯⽚,事实上,这两颗芯⽚的确是相同的,对于⾃动驾驶⽽⾔,
新翼虎为了防⽌因故障导致的危险状态,因此备份的存在是⾮常重要的,所以特斯拉采⽤了⼀个双芯⽚的组合模式;在两颗主芯⽚四周,分别有四颗⼩型的芯⽚,熟悉⼿机⾏业的应该清楚⼀个名词叫LPDDR5内存,⽽特斯拉则采⽤了LPDDR4的各四颗⼀共是⼋颗的芯⽚,由美光负责⽣产,值得⼀提的是,最早使⽤在⼿机上使⽤的LPDDR5芯⽚也是由美光⽣产,因为相⽐⽣产处理器的三星,美光内存产品更优秀⼀些。
⽽对于运算能⼒,特斯拉的HW3.0芯⽚的运算能⼒来到了144TOPS,很多⼈对AMD芯⽚与HW3.0芯⽚并不是很清楚,在特斯拉的车辆信息上,第⼀⾏AutoPilot⾃动辅助驾驶电脑指的是HW3.0,⽽第三⾏的信息娱乐系统处理器,说的便是AMD,这两者是完全不同的。
电控相对⽽⾔是⼀个很模糊的概念,其实电动车上任何⼀个正常发挥作⽤的电⼦配件都可以说是电控系统的⼀部分,但想要让⼈真⼼体会到电控系统的优势,那就必须把强项体现出来,让消费者可以真真切切的体会到,在这⽅⾯,特斯拉做的很好,⼗多年电控领域脚踏实地的闯荡,也使得特斯拉敢于宣扬其电控系统的优越性,事实证明,只有将电控系统做好,才能做好⼀台新能源汽车,⽽这,特斯拉做到了。
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