电动汽车对动力系统和电池盒的要求

游侠电动汽车之所以受到如此多的质疑，主要是因为其团队的资质和开发计划所付出的时间，与汽车的许多客观事实相悖技术研发。

“用互联网思维造车”现在在中国经常被提及。

从另一个角度发展汽车产业固然好，但造车终究还是造车。

汽车是一种安全性、可靠性要求极高的产品，更新速度与日新月异的互联网行业相比简直是惨不忍睹。

那么，电动汽车要跑起来，对动力系统和电池箱有什么要求呢？特斯拉是怎么做到的呢？任何汽车的核心技术都是动力链系统。

汽油车是由发动机、变速箱以及将发动机的动力传递到车轮的一系列系统组成。

对于电动汽车来说，将电机的动力传递给车轮的是电机、逆变器、直流变换器、电池箱等部件。

当你踩下油门的那一刻，实际上就给了逆变器（或者可以直观地称为电机控制器）一个电信号。

该电信号的电压决定了逆变器向电机输出多少功率。

电机将输出相应的扭矩来驱动车辆。

逆变器的英文名称是inverter，其作用是将直流电逆变为交流电。

那么为什么要转换为交流电呢？因为大多数电动汽车都使用交流电机，而电池只能输出直流电（即电流仅沿一个方向流动）。

其中，永磁电机和感应电机是最常用的两种电机。

永磁电机的定子（即电机中不旋转的部分）由永磁材料制成。

电机内磁场强度高，能量转换效率高，单位质量输出功率大。

感应交流电机在定子部分也使用与转子相同的线圈。

虽然效率和单位质量输出不如永磁电机高，但其建设成本低，建设速度快，结构非常可靠。

尼古拉的感应交流电机。

特斯拉发明了它，直到现在基本结构和原理都没有改变。

这就是特斯拉的电动汽车得名的原因。

（电动汽车动力系统基本结构） 电动汽车的另一个??核心是电池箱。

电池箱由电池本身和电池管理系统组成。

通常，电池组由小型电池组成。

小型锂电池分为圆柱体和长方体，电压约为3-4V。

小电池串联起来可以达到更高的额定电压，比如V左右，然后并联起来可以满足更高的电流要求。

为了可靠性和安全性，电池箱一般采用模块化设计，即大电池箱由小电池组组成。

每个小电池组内部都有一个电磁开关。

如果电池组中的小电池出现异常，电磁开关将由电池管理系统的控制电路打开。

这样，有问题的电池组就与整个系统隔绝了。

另外，锂电池的充放电特性与温度有很大关系，因此机械设计还必须充分考虑如何有效平衡电池之间的温度。

电池管理系统（BMS）有两个主要功能。

一是通过采集上述各个小电池的电压、电流、温度等信息来决定开启保护电路。

二是平衡小电池之间的电量。

为了避免单个锂电池过度充电和过度放电，电池管理系统需要一些电路来平衡电池之间的能量。

两种最常见的平衡方法是主动平衡和被动平衡。

被动平衡是指当小电池电压过高时，通过放电电阻慢慢消耗掉多余的能量来平衡。

主动就是在电池组中添加一个小型直流转换器，让能量在电池之间流动，而不是简单地消耗在电阻中。

虽然主动平衡听起来比被动平衡好很多，但在实际工程生产中，最好的设计不一定是最通用的设计。

虽然被动平衡确实浪费了一些能量，但考虑到锂电池的生产一致性非常高，小电池在充放电过程中电压不会相差太大，所以放电电阻上的能量损耗不会太大。

被动平衡系统的硬件和软件比主动平衡系统简单、可靠得多，成本也低得多。

因此，被动平衡仍然是行业的主流。

电池管理系统在采集完所有电池的电压、温度、电流后，一般会进行一些统计计算。

例如，小电池数据的一致性可以通过计算方差来评估。

电池上的每个传感器都有自己的“地址”，这样电池管理系统就可以知道哪块电池出现电压过低或过高、温度过高、电流过高等情况，从而决定开启哪个安全电路。

（常见电动汽车电池箱架构）直流变换器的作用是将主电池箱相对较高V的直流电转换为24V或12V，为车内其他电路供电。

比如娱乐系统、其他电子控制单元等等，这里就不一一赘述了。

以上是对电动汽车一些关键部件的介绍。

无论是汽油车还是电动车，设计电路时需要考虑的问题比设计手机、电脑等消费电子产品时要考虑的问题更多。

首先，由于汽车的工作环境千变万化，汽车上的电路必须经受高低温的考验。

一般电子控制单元（ECU）设计公司都会在-40度到摄氏度的环境下对ECU进行测试，以保证关键功能在极端环境下保持正常。

因此，在选择电路元件时，要求更高。

汽车行驶时车身不断振动，这些机械振动可以通过线束和连接点传递到电路。

例如，如果车体的振动传递到电池连接端口，则由于接口接触不良，连接到ECU的电池电压会出现波动。

在设计电路时，应该考虑到这种波动，然后相应地设计一些稳定电压的电路。

电磁干扰也是设计时经常考虑的因素。

只要有电流，就会有电磁波，所以比如我在车里听收音机时，ECU不应该释放能够干扰无线电信号的电磁波。

反过来，无线电的电磁波也会影响ECU信号的传输，因此在设计和测试ECU时，还必须考虑减少外部电磁波对内部信号传输的影响。

每一个额外的设计考虑都会增加大量的成本。

设计本身需要更多“耐用”的组件，因此组件成本增加。

设计完成后，需要进行测试。

电磁检测设备、高温高压检测设备等等都非常非常昂贵。

传统汽车电子供应商的测试指标很多。

他们一步步测试。

如果测试后发现问题，将立即纠正。

修改后，将再次进行测试，如此循环往复。

与传统汽车工厂相比，特斯拉能在较短的时间内完成如此高质量的产品，确实很不容易。

特斯拉的电机控制器，以及电池等一套动力系统，从跑车开始验证电池BMS和电机的设计，然后在2008年金融危机后给奔驰B级代工，后来又买了老厂做车身，一步步积累技术，十年磨一剑。

这其中所耗费的人力、物力成本可想而知。

汽车工业已经在自己的圈子里发展了一百多年。

突然特斯拉来搅局，发现互联网的用户体验、新能源的动力链、传统机械也可以融合得这么好。

这确实给了整个行业很大的启发，大型厂商开始用更多的财力和人力大胆改进自己的汽车产品。

一些互联网企业在谈论将互联网思维运用到汽车行业之前，首先应该思考如何快速吸收汽车行业的行业经验，打造一款值得信赖的汽车。

汽车中的互联网功能实际上只是锦上添花，所以不要本末倒置。