Tesla Model 3的三电系统:底盘、电驱与电池的全面解析

底盘系统

底盘是汽车的重要组成部分,它负责支撑和固定汽车的主要部件,并传递和操控行驶中的各种力量。在Tesla Model 3中,底盘系统经过精心设计与优化,不仅承载着车身重量,还发挥着关键的动力传递与操控作用。其独特的悬挂设计,结合先进的电子控制系统,为驾驶者提供了稳定而流畅的驾驶体验。

▲Tesla Model3双电机四驱版本
Tesla Model 3的双电机全时四轮驱动版本,拥有出色的续航能力,可达310英里(约498公里)。同时,其0-60英里(0-96.5公里)/小时的加速时间仅为4.5秒,性能卓越。最高时速更是能达到140英里(225公里)/小时,为驾驶者带来速度与激情的体验。

▲Tesla Model3单电机后驱版本
Tesla Model 3的后轮驱动版本,官方0-60英里(0-96.5公里)/小时的加速时间为5.1秒。值得注意的是,Model 3的双电机四驱版本在最高时速和续航里程方面,与单电机后驱版保持一致。

▲电驱技术

Tesla Model 3所采用的电驱技术,为其带来了卓越的加速性能和驾驶体验。通过先进的电机控制系统,Model 3实现了高效能量转换,从而提升了整体的驾驶性能。

Tesla Model 3现已全面采用永磁同步交流(PMAC)电机技术,这一升级不仅提升了车辆的加速性能,更带来了全新的驾驶体验。据Tesla的EPA认证文件披露,Model 3所配备的驱动电机为交流3相PM电机,拥有192Kw的强大功率和258hp的马力。值得注意的是,不同版本的电机在尺寸上可能有所差异,以适应不同车型的需求。

▲Tesla Model3的悬架与驱动系统升级
Tesla Model 3在悬架和驱动系统方面也进行了显著升级。全新的悬架设计,结合高性能的驱动系统,进一步优化了车辆的操控性和稳定性。这一升级不仅提升了驾驶的舒适度,更让驾驶者在行驶过程中感受到更加精准的操控和稳定的性能。

特斯拉Model 3采用了永磁电机,旨在提升车辆的整体性能和能效,从而实现成本的最小化。这一选择不仅有助于提升其性能,还对续航里程数的增加产生了积极的影响。

▲特斯拉Model 3的轮毂电机与变速箱设计

▲特斯拉Model 3的电驱系统设计

特斯拉Model 3的电驱系统展现了出色的紧凑性,动力总成系统的高度垂直集成是其显著特点。特斯拉内部不仅完成了松下电池的配套,更实现了整个EV驱动系统的自主整合。

为什么特斯拉Model S采用异步电机,而Model 3则选用永磁电机呢?
这背后的原因与两款车的定位紧密相关。Model S作为追求世界顶尖加速能力的车型,主要面向高端市场,因此需要大功率密度的电机,而异步电机以其经济实惠、耐用性强的特点成为首选。但值得注意的是,这种电机在低载荷时由于需要提供自身励磁,效率会相对较低。

相比之下,Model 3的定位更偏向于家用,面向预算有限的家庭用户,甚至是他们的唯一座驾。为了提升后排头部空间并降低市区能耗,特斯拉决定采用永磁电机。根据目前透露的数据,若驾驶者温和驾驶,Model 3的能耗有望降至10度/百公里以下,这意味着入门款车型也能挑战500公里的续航里程。

Model 3依旧沿用了三合一的动力总成设计,并配备了单速比减速箱。相较于上一代车型,其驱动系统的效率得到了显著提升,增幅达到6个百分点,如今已高达89%。这一改进无疑为Model 3的性能和续航能力带来了显著的提升。

▲ACTUAL-Rotor-close-up-with-laminates

▲Tesla-Model-3-teardown

▲Motor Component Details
The upgrade in efficiency is primarily attributed to the motor's enhancement. It's interesting to note that the stator and rotor do not resemble a conventional switch-magnet resistor motor. Instead, the rotor has adopted the V-shaped slotting commonly found in permanent magnet synchronous motors.

▲Motor Components

The motor upgrade is a significant contributor to the overall efficiency enhancement. It's worth noting that the design of the stator and rotor deviates from the traditional switch-magnet resistor motor. Specifically, the rotor has been redesigned with V-shaped slotting, a feature commonly found in permanent magnet synchronous motors.

▲Tesla-Model-3-teardown
The Tesla Model 3 features motor and gearbox oil cooling, as well as controller water cooling. It does not come with a P-shift gear.

▲Tesla-Model-3-Motor-Gearbox-Detail
The Tesla Model 3's motor and gearbox are equipped with oil cooling, ensuring efficient heat dissipation. However, it should be noted that the vehicle does not feature a P-shift gear.

▲特斯拉展示百万英里测试后的Model 3驱动齿轮
在经过百万英里耐久性测试后,特斯拉展示了Model 3的驱动齿轮,展现了其卓越的耐用性。

▲历经百万英里考验,特斯拉Model 3驱动齿轮依旧状态良好
在历经百万英里的严苛耐久性测试后,特斯拉Model 3的驱动齿轮依然保持良好状态,彰显了其出色的耐用性。
▲特斯拉Model 3的续航里程曲线
在历经百万英里的耐久性测试中,特斯拉Model 3不仅驱动齿轮保持良好,其续航里程曲线也展现了优异的性能。

▲特斯拉Model 3的电控系统

经过长时间的耐久性测试,特斯拉Model 3的电控系统表现稳定,为车辆提供了出色的续航里程控制。

▲特斯拉Model 3逆变器电路板

特斯拉已将其主驱动控制器升级为采用碳化硅MOSFET技术,这一创新举措在Model S和Model 3之间实现了技术的跨越式发展。

▲特斯拉Model 3拆解

特斯拉在Model 3中率先集成了全SiC功率模块,这一创新之举彰显了其在汽车技术领域的领先地位。特斯拉的工程设计团队与意法半导体紧密合作,共同打造了这款高性能逆变器。该逆变器由24个1-in-1功率模块精心组装而成,并配备了高效的针翅式散热器,确保了车辆驱动系统的稳定性和效率。

▲特斯拉Model 3车载充电电子系统

特斯拉Model 3不仅在驱动系统上展现创新,其车载充电电子系统同样不容小觑。该系统经过精心设计,能够高效地管理车辆充电过程,确保充电安全与便捷。

▲Tesla-3-Electronics-Pyrotechnic-Disconnect
意法半导体提供的SiC功率模块,其中包含了两个创新的芯片贴装解决方案的碳化硅MOSFET。这些MOSFET通过铜基板进行高效散热,利用意法半导体最新技术进行设计与制造,旨在减少传导损耗和开关损耗。

▲Tesla-3-Electronics-Batman-Robin
意法半导体在汽车电子领域持续创新,其最新推出的SiC功率模块,融合了多项前沿技术。模块中集成的碳化硅MOSFET,通过铜基板优化散热性能,不仅降低了传导损耗,还显著减少了开关损耗。这些创新设计,使得意法半导体的产品能够在汽车电子市场中脱颖而出,为电动汽车的智能化和高效化贡献力量。

▲Tesla-Model-3-teardown
特斯拉Model 3的逆变器功率高达300kW,这一设计旨在为电动车提供强劲动力。在这样一套出色的动力系统推动下,Model 3从静止加速到60英里的速度,将与性能卓越的Model S不相上下。

▲特斯拉Model 3深度剖析

特斯拉Model 3的逆变器功率高达300kW,这一设计显著提升了电动车的动力性能。在深入剖析其动力系统后,我们发现,Model 3从静止到加速至60英里的速度,可与性能卓越的Model S相媲美。

▲特斯拉Model 3深度拆解

接下来,我们将对特斯拉Model 3进行更深入的探索。通过详细拆解其各个部件,我们可以更全面地了解这款车的内部构造与工作原理。这一环节将带您领略特斯拉Model 3的独特魅力与精湛工艺。

▲特斯拉Model 3深度拆解(续)

在特斯拉Model 3的内部构造中,为了确保各部件之间的顺畅连接,广泛采用了激光焊接技术。这种工艺使得MOSFET与铜母线能够高效地相连结,从而为整车的稳定运行提供了有力保障。

▲特斯拉Model 3深度拆解(续)

接下来,我们转向特斯拉Model 3的电池部分。这款车型采用了先进的电池技术,为整车提供了稳定且持久的能源支持。其电池系统经过精心设计,不仅保证了高效能量输出,还为车主带来了安全可靠的驾驶体验。
▲特斯拉Model 3电池包的整车布置
特斯拉Model 3的电池组设计颇具匠心,其电压高达350V,容量则达到230Ah,从而提供了高达80.5kWh的电能。而基本型号的50kWh电池则能提供长达220英里的续航里程,充分展现了其电池技术的先进性与实用性。

▲特斯拉Model 3电池包细节

特斯拉Model 3的电池包设计同样精彩,其电池组不仅电压和容量出众,更在细节上体现了工程的精湛。从整体到每一个部件,都经过了精心的设计与打磨,确保了电池包的安全性与效能。

▲特斯拉Model 3电池包全貌

特斯拉Model 3的电池包设计可谓匠心独运,其整体造型紧凑而精致,每一个细节都经过了精心的设计与考量。从电池包的外观到内部结构,都体现了特斯拉对安全与效能的极致追求。

▲特斯拉Model 3电池包构成

特斯拉Model 3的电池组巧妙地由四个不同比例的模组组合而成。具体来说,其中两个模组包含25个电池单元,而另外两个模组则包含23个电池单元。值得注意的是,每个电池单元都精心集成了46颗21700电芯,使得Model 3整体上共计配备了4416颗2170电芯。这样的设计不仅保证了电池的高效能,更体现了特斯拉在电池技术上的创新与匠心。

▲特斯拉Model 3电池包内部结构

在特斯拉Model 3的电池包内部,电池组的外壳被巧妙地设计成了一个高度集成的电子元件仓。这一创新设计不仅大幅缩小了电池包的体积,还显著减轻了其重量。

▲特斯拉Model 3电池包控制器模块示意图
特斯拉Model 3的电池包设计精巧,其中包含一个高效的电池包控制器模块。这个模块不仅负责监控和管理电池的状态,还与车辆的其他系统进行紧密的交互,确保电池能够安全、高效地为车辆提供所需的电力。

特斯拉Model 3并未选用与Model S相同的18650电池,而是升级采用了更为出色、技术更先进的21700电池。

特斯拉选择采用21700型电池,既是为了引领技术潮流,也是受到成本因素的推动。

在电动汽车电池领域,圆柱形锂电池、软包电池和方形锂电池一直并存。特斯拉所采用的18650型电池和21700型电池均属于圆柱形锂电池范畴,这类电池商业化时间早,生产自动化程度高,且当前成本相对较低,因而深受市场青睐。

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