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實力決定銷量?三個角度簡析特斯拉電控技術

近幾年,随着電動車行業的不斷發展,關于新能源汽車越來越多的新理念開始普及,其中最重要的便是三電系統:電機、電控、電池,之前已經講述了驅動電動車前進的電機系統,如何将電量合理的配置設定至車輛的每一個用電角落,使得車輛的各方面均可以正常使用呢?此時電控系統的重要性便展現出來了,一個穩妥的電控系統是一台優秀電動車的關鍵,那麼作為電動車屆的“大哥”特斯拉的電控系統表現如何呢?

特斯拉BMS熱管理系統:

在了解特斯拉的BMS系統之前,首先要知道BMS是幹嘛的,用最簡單的方法去了解,BMS就是軍隊中的教官,而電池就是士兵,如何讓電池在保證安全的情況下高效穩妥的完成他們的任務,這就是BMS系統的作用,作為電動車,BMS是不可缺少的一環,在這個每款車都擁有的系統上,特斯拉又有什麼獨到之處?

由于特斯拉主打的是快充,是以電池熱量的控制是很有意義的,而且在某些情況下,電芯中會出現原先電量不同的問題,如果放任不管,那麼在充電時便會出現某些電芯的過充,嚴重影響電池安全,是以要想讓電池穩定,特斯拉的BMS技術的優越性便非常有必要。

實力決定銷量?三個角度簡析特斯拉電控技術

首先對于特斯拉來說,他們的BMS系統的難度要大于很多其他車型,采用三元锂電池的特斯拉,其電池系統是由大量的21700圓柱形三元锂電池組成,電芯數量級較大,普通的BMS系統是不足以支撐這樣多電池管理的,是以,特斯拉采用了主從架構,即“一主四從”的管理方式,由電池包“Penthouse”位置的主要BMU為中心,分布四條BMS系統線路,而且所有的電池電控系統,全部內建在了Penthouse位置,而高度的電控系統內建化,也是特斯拉一直所驕傲的資本。

實力決定銷量?三個角度簡析特斯拉電控技術

特斯拉的這套BMS系統有三個非常顯著的優勢:

即使采用不同種類的電池,由于其子產品化的設計,特斯拉的BMS系統依然可以良好适配,由此可以說明該系統的包容性很強

電芯平衡方式采用了兩階段法,提升了電芯壽命,降低了電芯電量衰減。

特斯拉的BMS系統具有一定的學習能力,該系統與大資料相連,會根據不同的環境,不同的工作狀态進行自我學習。

在散熱方面,特斯拉的電池散熱方式也是很多廠商無法比拟的,特斯拉将散熱闆夾在了圓柱體電芯中間,結合系統的調控,可以對某一區域甚至單一的某一電芯進行溫控調整,而這是采用傳統散熱的其他新能源車企無法做到的,是以在BMS熱管理系統的電控上,特斯拉的優勢是非常明顯的。

在新能源領域,還有一個品牌值得人們去加以關注,那就是一直要做國産高端品牌的蔚來,為什麼會是蔚來呢?因為這個車企相比特斯拉最大的思路不同,是因為這個品牌一直在做換電領域的鑽研,既然要換電,那麼蔚來的電池管理系統就必須有明顯的不同,如此一般才能讓這款車可以順利的使用。

蔚來BMS的特點并不是相比特斯拉技術的優勢,而是其思路的明确,相比特斯拉,蔚來更注重動力電池雲端資料的深挖,對于蔚來的BMS系統,由于每次更換電池之後,其電池資料都會産生一定程度的變化,如何讓這種變化不影響使用,這是蔚來BMS系統的關鍵。

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在技術上,每次更換電池,蔚來的BMS都能順利的與上一塊電池斷開連接配接,并且成功比對下一塊電池,這是一件比較困難的工作,無論是硬體或者軟體都是如此,是以蔚來着重攻克了BMS的雲端資料處理與上傳,使得每一次換電,對系統而言都是執行有準備的工作,這樣就使得車輛在換裝新的電池後,依然可以有一個正常穩定的表現。

車機系統MCU晶片

說到車輛的使用,車機系統的晶片優劣是一個繞不過去的問題,尤其是像特斯拉這種将所有内容都內建在一個區域的車輛,流暢的系統操作非常重要,特斯拉的車機系統晶片至今已經發展了三代,從MCU1.0到如今的MCU3.0,每一次的進步都很明顯,那麼特斯拉每一代的MCU是不是都具有領先時代的能力呢?

實力決定銷量?三個角度簡析特斯拉電控技術

MCU1.0:NVIDIA Tegra 3

該晶片最早在2012年投入使用,是特斯拉第一代的車機系統MCU,在當時,這塊晶片也是行業内非常優秀的産品了,采用了40納米的制程技術、DDR3的記憶體條、12.4GOPS的運算速度,如果放到現在,這塊MCU無疑是落後的産品,但在十年前,很多車輛都沒有智能化理念,手機還是iphone5的時代,該晶片可以被稱為是頂尖的水準。

MCU2.0:intrl Atom A3950

作為特斯拉的車主,我的車輛上使用的就是這塊被戲稱為阿童木的英特爾晶片,如果以看待手機的方式去看這塊車機晶片,這塊2018年的産品仿佛并沒有那麼優秀,但對于目前還在批量使用的另一款車機晶片骁龍820a,作為一個已經被淘汰的作品,卻依然有着足夠的競争力。

Atom A3950晶片采用了X86架構打造,采用了14納米的線程制作,相比前代已經是質的飛躍,4GB的DDR4記憶體,64GB eMMc的運存,運算速度更是達到了前代的十餘倍,來到了187GFLOPS,與其他的車企不同,特斯拉使用了閉環的系統設定,是以在各方面硬體水準相當于骁龍820a的情況下,長期使用的系統流暢度更加穩定,很少出現卡頓的問題,将車機系統的生态理念發展到了一個新的階段,這無疑是非常值得肯定的。

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MCU3.0 AMD AMD Ryzen

來到了目前批量使用的第三代車機晶片,特斯拉再一次實作了質的突破,如果要給車機晶片的水準排一個榜單,那麼特斯拉AMD Ryzen毫無争議的可以排在前列,這款完全可以帶動大量3A遊戲大作的晶片,對于一台車輛的娛樂系統無疑是殺雞用牛刀了,那麼相比前代,AMD晶片究竟有何厲害之處呢?

相比上一代的阿童木,AMD晶片的CPU采用了7納米制程技術,DDR4記憶體來到了8/16GB,相比還在使用64GB閃存的骁龍820a與Atom A3950,AMD直接采用了256GB的固态硬碟,實作了跨級的進步,而在GPU方面,其算力更是提升了一個數量級,達到了1700GFLOPS,足夠的系統備援給未來車機系統的更新留出了足夠的空間,而對于這次進行AMD晶片的改款更新,不僅展現在遊戲上,隻要涉及螢幕的使用,AMD晶片都會帶來足夠的驚喜。

說到這裡,就不得不去講述一下特斯拉目前使用的娛樂系統晶片與其他自主品牌的一些差別了,目前的大多數自主品牌都在使用骁龍820a以及骁龍8155兩款晶片,這兩款晶片對比特斯拉的阿童木與AMD,在性能上究竟如何呢?

實力決定銷量?三個角度簡析特斯拉電控技術

從表格中可以看出,這四款晶片性能由低到高分别是A3950<骁龍820a<骁龍8155<AMD Ryzen,但硬體決定上限,軟體決定下限,例如搭載了骁龍820a的最早版本ZEEKR 001,理論上ZEEKR 001的車機流暢度應該至少達到老款特斯拉的水準,但從剛開始的回報上看,ZEEKR 001的早期車機非常卡頓,但後期的OTA更新就會改變這些軟體上的不足,而基礎就是足夠強的硬體水準。

HW3.0自動駕駛晶片

之前有對特斯拉的自動駕駛進行簡單的分析,對于自動駕駛而言,收集資訊固然重要,但要想完成一套安全的自動駕駛操作,處理以及輸出指令是最為關鍵的一部分,而在這其中,負責進行這套操作的,便是車輛自帶的自動駕駛晶片,特斯拉優秀的輔助駕駛體驗,也跟這塊晶片息息相關,那麼如今已經大批量使用的HW3.0晶片,在設計上又有什麼獨到之處呢?

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首先映入眼簾的,就是仿佛相同的兩顆晶片,事實上,這兩顆晶片的确是相同的,對于自動駕駛而言,為了防止因故障導緻的危險狀态,是以備份的存在是非常重要的,是以特斯拉采用了一個雙晶片的組合模式;在兩顆主晶片四周,分别有四顆小型的晶片,熟悉手機行業的應該清楚一個名詞叫LPDDR5記憶體,而特斯拉則采用了LPDDR4的各四顆一共是八顆的晶片,由美光負責生産,值得一提的是,最早使用在手機上使用的LPDDR5晶片也是由美光生産,因為相比生産處理器的三星,美光記憶體産品更優秀一些。

實力決定銷量?三個角度簡析特斯拉電控技術

而對于運算能力,特斯拉的HW3.0晶片的運算能力來到了144TOPS,很多人對AMD晶片與HW3.0晶片并不是很清楚,在特斯拉的車輛資訊上,第一行AutoPilot自動輔助駕駛電腦指的是HW3.0,而第三行的資訊娛樂系統處理器,說的便是AMD,這兩者是完全不同的。

電控相對而言是一個很模糊的概念,其實電動車上任何一個正常發揮作用的電子配件都可以說是電控系統的一部分,但想要讓人真心體會到電控系統的優勢,那就必須把強項展現出來,讓消費者可以真真切切的體會到,在這方面,特斯拉做的很好,十多年電控領域腳踏實地的闖蕩,也使得特斯拉敢于宣揚其電控系統的優越性,事實證明,隻有将電控系統做好,才能做好一台新能源汽車,而這,特斯拉做到了。

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