特斯拉Powerpack上的一体化电池方案

　　在博弈换电和充电的时候，其实有一个重要的要素，就是汽车公司在推换电方案和充电方案，其实都是储能需要平衡的。前者是备着很多块电池充满了给客户交换，也可以以此为抓手进行调配；后者是需要在区域系统里面，配置一定的储能来环节超级快充带来的功率需求。特斯拉的Powerpack，一方面用于大的储能网络，一方面也搭配着Super Charging 充电网络来实现平衡。

　　图1 大众也是在Electrify America用特斯拉的Powerpack

　　我觉得值得注意的事情是，在最新一代Powerpack设计中，其实已经使用了类似CTC的一体化设计技术。

　　第一部分 两种方案的转变

　　左边是Powerpack里面内置模组的设计，实际上就是使用了两个18650电芯 Model S的模组并排放置，在电池系统中水冷管走箱体两侧，电子部分包括变换器与BMS布置在前段隔间内。

　　右边是新的设计，在系统层面，这个取消了水冷的方案，直接把电池摆在一起然后整体粘接在一起。从标签来看，这里是采用了900V的系统，把大量的电芯区通过厚厚的胶灌封起来。

　　图2 从模组方案过渡到一体化CTC的方案

　　这里8.6kW、900V和88P的参数稍微优点对不上。

　　图3 Power pack模组的规格

　　这个设计，我们可以在边缘看到电芯的形状，为了进行固定，电池被厚厚的粘在了一起。

从圆柱来看，比起Model S和Model 3，这个就完全不考虑维修了，单个电芯坏了就让它自动熔断熔丝

这个设计目前是不考虑水冷的，因此储能小电池的设计就完全依靠整体的均热设计

在电池系统托盘一端，采用了薄弱设计的泄压系统；整体的结构是采用钣金的材料

　　图4 电芯和Pack的结构

　　在整个系统布置上，这里还用专门的塑料墙把电池部分和电子电气部分分隔，这样在注入胶水的时候不至于出现问题。从布置来看，这里左边是BMS、右边是一个摘下来的DCDC。

　　图5 电池管理系统和DCDC的布置区域

　　图6 特斯拉的DCDC

　　由于Powerpack里面内置了16个小的Pod，这些DCDC就可以实现隔离连接到母线

　　图7 特斯拉的Power Pack

　　我们观察到其实在特斯拉当下的迭代中出现了很有意思的地方：

汽车这种车载应用和储能等系统在迭代进步，我们看到里面存在一部分复用，也存在一部分竞争的关系，某些Leading的技术一方面在车上尝试，一方面在储能系统上尝试

Model Y上的热泵到Model 3的切换，似乎并没有使用代际的理念，就是经过一定的尝试之后全部进行切换

汽车的快充速度需求折算到快充功率，而很短时间的250kW峰值功率实质上带来的时间减少有限，但是会明显增加充电设施的设计电网容量负荷，所以一方面使用Power pack来平衡电网负荷需求，一方面也是为了后面进一步提高充电速度做准备，往下一步350kW做准备。

　　小结：其实对于这个储能的系统，我还有一个小猜想，其实从当前来看，特斯拉已经具备了900V功率电子的技术储备，哪一天从400V切换到800V再来一波提升，也是有预期的。

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