【專利解析】解析特斯拉人形機(jī)器人電池Pack系統(tǒng)布置方案

2024-12-25 13:47

人形機(jī)器人是當(dāng)下繼新能源產(chǎn)業(yè)之后，又一個(gè)很火的話題，也是AI技術(shù)真正落地走進(jìn)企業(yè)實(shí)體，走進(jìn)千家萬(wàn)戶的一個(gè)優(yōu)質(zhì)重量級(jí)產(chǎn)品載體。

在當(dāng)下的能源結(jié)構(gòu)中，人形機(jī)器人作為一個(gè)能行走的機(jī)器人，其動(dòng)力來源毫無疑問的也采用了電池Pack系統(tǒng)來進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存和釋放，以驅(qū)動(dòng)人形機(jī)器人開展各項(xiàng)工作。

▲特斯拉人形機(jī)器人

公開信息通過檢索特斯拉在人形機(jī)器人方面的各項(xiàng)專利，其中只有一篇專利描述了特斯拉人形機(jī)器人中電池Pack系統(tǒng)的相關(guān)信息，專利名稱：《Vertical energy storage device enclosure and systems thereof for a robot》。

相關(guān)特斯拉專利以及人形機(jī)器人行業(yè)信息，

給自己充電

基于此篇專利，結(jié)合特斯拉公開報(bào)道信息，對(duì)其人形機(jī)器人Pack系統(tǒng)相關(guān)信息做一個(gè)解讀。

▲專利附圖1

從專利附圖1中，可以看出，特斯拉人形機(jī)器人電池Pack系統(tǒng)采用圓柱電芯成組，內(nèi)置于電池Pack箱體中。特斯拉公開的報(bào)道，該電池Pack系統(tǒng)的能量是2.3KWh，電壓是52V。其實(shí)我一直對(duì)該52V電壓持有疑問，懷疑特斯拉釋放的消息是錯(cuò)的。

▲專利附圖2

通過上專利附圖2，可以看到，整個(gè)電芯在Pack箱體內(nèi)的布置，基于此圖，可以看到該電池Pack系統(tǒng)中間有一個(gè)明顯的分割線，應(yīng)該是由兩個(gè)模組組成。

每個(gè)模組從圖上看應(yīng)該是63個(gè)電芯。基于特斯拉的電芯技術(shù)路線演進(jìn)方向，可以推斷特斯拉人形機(jī)器人使用的是相對(duì)成熟，且容量較高的21700電芯。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)公開資料2018 Tesla Model 3 Cell Report，松下21700電芯的容量為：4.78Ah。具體計(jì)算如下：63x2x3.7x4.78=2.22Kwh。只有這個(gè)數(shù)據(jù)與特斯拉公開的2.3Kwh較為接近，也只有21700電芯的數(shù)據(jù)符合這個(gè)計(jì)算數(shù)據(jù)。所以無論怎么算，特斯拉官方給出的人形機(jī)器人52V是沒法得出的。

也可以推測(cè)出兩個(gè)模組采用串聯(lián)的方式，此方案也可以便于后續(xù)的后市場(chǎng)維護(hù)保養(yǎng)。

▲特斯拉電芯技術(shù)路線及參數(shù)（上述表格中的4680容量是錯(cuò)誤的）

▲特斯拉人形機(jī)器人散熱方式

人形機(jī)器人在實(shí)際的使用過程中，每執(zhí)行一次動(dòng)作，都要進(jìn)行放電，而且在工業(yè)化的應(yīng)用中，這種放電行為是高頻且持續(xù)發(fā)生的。所以熱管理對(duì)人形機(jī)器人來說依舊是一個(gè)重點(diǎn)課題。

在該專利中，可以看到特斯拉巧妙的將人形機(jī)器人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的散熱和電池Pack系統(tǒng)的散熱進(jìn)行了結(jié)合。

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和電池Pack系統(tǒng)的下方都是散熱翅片。在兩個(gè)散熱翅片中間有一個(gè)共用的風(fēng)道，采用風(fēng)扇主動(dòng)抽風(fēng)的方式，對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和電池Pack系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行抽風(fēng)降溫。以上是基于特斯拉人形機(jī)器人相關(guān)專利中公開的信息解讀。隨著后續(xù)人形機(jī)器人陸續(xù)的成熟和落地的放量，對(duì)于電池Pack系統(tǒng)的能量要求，熱管理等方面，也會(huì)提出更高的要求。

除了電動(dòng)汽車這個(gè)超級(jí)產(chǎn)品之外，人形機(jī)器人對(duì)于特斯拉來講，無疑是又找到了其最為擅長(zhǎng)的電子器件，軟件，芯片，電池能源方向的又一重大應(yīng)用場(chǎng)景和海量裝機(jī)新型市場(chǎng)。本公眾號(hào)會(huì)保持持續(xù)關(guān)注，后續(xù)也會(huì)關(guān)注本土人形機(jī)器人電池Pack系統(tǒng)方面的相關(guān)信息。

原文標(biāo)題 : 【專利解析】解析特斯拉人形機(jī)器人電池Pack系統(tǒng)布置方案