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小牛电动车电源部分拆解

 广平人 2015-11-29
有幸提前几天拿到量产测试车,既然是测试车,不测试下就说不过去了。但是怎么测试却是个问题。网上到处是测试体验的贴子,如果再重复他们的测试就有忽悠人的感觉了。所以要干就干一票大的,干一般人不敢干的。
      说实话,全新的车体一时半会的还真下不了手,这如同面对一个乳香未尽的处女的胴体。那就算了,先发发慈悲,就不下手了,先让它全身而退,日后再说吧——有眼尖的读者马上发现,这话说错了,是骑后再说才对()。不过,这全身之外的东西,就不放过了——也就是遥控器,充电器和电池。其中电池包括对电池连接的分析以及BMS管理系统的初步分析,敬请期待,此文将花费数日完成,也请稍安勿躁。

一,遥控器
      小牛的遥控器属于那种小巧玲珑型的,谈不上特别的美感,但绝对是小牛特色的——简洁又个性。
      
    不过,本牛的兴趣不在外观,而在内在。所以,必须拆了。
    但是,怎么拆却让我无从下手。因为通体找不到螺丝孔。只看到背后有一层胶皮,心想会不会是螺丝孔在胶皮内部呢?
   (注:以下一段文字已是第三遍发,一直被小牛网站据绝,说是含有不良信息。为了找出是哪个文字触到了小牛网站的痛点,我只好对相关可能有害的文字一个字一个字改了试了。欲哭无泪啊。)
     事后证明,我错了。剥开胶皮,是光脱脱(光脱脱是安全的)的塑料,根本没有螺丝孔。这样就只能用最后一招:学城管(城管也是安全的)大哥——强拆(强拆也没禁止)。话说本牛强拆遥控器无数,总结出的经验是:指甲就是最好的无损工具。什么起子之类的,保证把遥控器拆得面目全非。只是这样,遥控器是无损了,指甲就牺牲无数回了。
     来了,内部全裸(全裸也没问题)图。此处为了增加气氛,把背景设为黄se了。(终于找到了,前面这两个字就是痛点,改一个字为拼音,就骗过了弱智的系统限止。我终于明白,为什么中国式的网络语言特别多,多是因为该死的文字狱)。
     看了图你应该要明白:因为体型小巧,所以,内部的电池不是2032的,而是两节1620。因为电池小,估计使用寿命不大会长,当然发射功率估计也不大,以节省电力,所以遥控距离也不大会远。这个我没作测试。不过,满足一般使用肯定不会有问题。(后面我会说到,发射功率大反而不是好事。)     当然这些都不是重点。重点是:遥控器的编码格式是什么样的。查一下芯片型号LX2240可知,这是一种固定码格式的遥控,总共有1百万组不同的编码,理论上,小牛造出100万辆车,才可能遇到相同编码的。听起来不错,可真的是这样吗?
     显然不是。因为用这种芯片的电动车太多了,几乎所有的电动车,甚至一些车库门遥控用的都是这种,所以,不同品牌之间就存在编码相同的可能。这还不是全部,最致命的是:这种遥控编码因为是固定的,所以,只要用测码器之类的工具,在你发射遥控的时候,把你的编码测下来,那么,别人就能复制你的遥控了。
     看下用测码器测试的结果(声明本牛从不以此做偷车摸狗的事,这玩艺只是用来配遥控所用):
      通过测码器,已经测出这个遥控器的地址码,工作频率,按键编码等信息。别有用心的人有了这些信息,就可以自己做一个遥控器了。图中为了保证我这辆车的安全,一些重要信息被涂盖。
      到此,不知你作何感想。不过,聊以自慰的是:目前市场上所有的电动车都是固定码的遥控器,所以这不是小牛一家的问题。好在小牛还有GPS定位,经过本牛测试,定位功能在遥控不上锁的时候仍然有效,所以即使被别有用心的人偷去了遥控编码并解锁了你的车,你仍可能知道车的位置。但是实时提醒就没有了。另外,小牛的遥控发射功率小在这里反而也是一个优点。因为别人想要用测码器获取你的遥控编码的难度就高了,除非就候在你的车边上才行。如果是功率很大距离很远的那种遥控器,就更容易被盗取编码了。

      既然说到遥控问题,那就再多讲些。理论上只要是采用固定码的遥控都是可以被测码的。同样是固定码也有等级之分,小牛这种算是中档的,有100万组以上的编码,还有一些只有65536组的编码的更低档的遥控也在一些电动车上使用,这种就更不安全了。
     那么有不采用固定码的遥控吗?有,那就是滚动码遥控。所谓滚动码也就是每次遥控器发射的编码都不相同。遥控与受控之间采用一定的加密算法预知下次正确的遥控码。这样就大大提高了遥控破解的难度。这也是目前所有汽车采用的遥控方案。这次小牛没有采用汽车级别的滚动码遥控,从专业角度讲略显遗憾,希望今后N2能提升。当然,每一点提升都是要花出代价的——成本。
  
二,充电器篇
      任何拿到小牛充电器的人,第一感觉是:实在。因为实在是太重了。它的全铝合金外壳既给人价值感,也给人很另类的感觉,因为见惯了充电器就该是塑料盒子的。另外,铝合金外壳的造型单调,难以做出优美的曲线。所以,识货的会为它叫好,而一般人的只会说:这么丑?当然,买小牛的都不是一般人。
       先称一下充电器吧。
      
     视力好的已经看到充电器的重量了,视力差的就只看到电子秤的样子了——我很丑,可是我还能做日用品啊,不要嫌弃我吧,大哥。所以,能不能看到重量是检验视力与人品的唯一标准!      
       有图有真相,重量是逆天的1264克。根据我对我的爱秤的了解,误差在1%,加5个字以内。
       1.2公斤啊?这是什么概念?对比一下据说是淘宝上最贵也是史上最难用的充电器之一——汉韵超级充电器的重量吧。
     
       这100多元的充电器,重量只是608克。小牛的足足重了2倍多。
(字数限止,转7楼)
话说,正当要到揭开电池内部真身的紧要关头,没了下文。其实昨天打字打了一天,还有这么多图片要处理,真感觉够累的。从中也体会到如果要当一个小编的难度,所以以本牛的亲身体会,对小便们还是要宽容些。但愿今天我还有昨天一样的激情,你们也是哦。你们的支持就是我的动力。)
     昨天说到旋那个螺丝真够呛的。因为这螺丝够长,有多长呢?很遗憾,我没有留下她那修长的全身照,只有一张裸露大部分上半身的照片凑个数吧。目测下面插入的深度至少有2cm以上。

    好了,到了扒开外衣的时候了。我这里有太多她的玉照,都不知道该先给大家上哪一张了。还是先来张半裸的吧,这叫步步深入。


   为什么偏偏先是这一张呢?因为这张图解释了我心中的一个疑问:就是电池包侧面为什么会有鼓包的现象。从图中可以看到,原来是内部用橡胶片把电池与外壳隔开,结果这橡胶片垫太厚了。原来是虚惊一场。不过,这外壳是不是太薄了些,也许正常使用没问题,可万一从几米的高空摔下来呢?毕竟这是可移动的电池包,而不是固定在车内的电池包。所以,不知道小牛有没有对电池做碰撞测试。这个测试我就不做了,小牛又不送我电池包。
     看一下下图的正面照,你会发现,整个电池的包的四周都是用橡胶垫与电池外壳隔开的。猜想这是小牛为电池包做的碰撞缓冲结构,另外,四周是隔空的,也利于电池散热。这个考虑还是周到的。


      从图中还可看到传说中的十大改进之一的电池内部的铝合金散热片。散热片其实是用螺丝通过软硅胶片连接到电池的一个极片上的,这个连接非常稳固,这次我就不拆了。从这里看,至少小牛没有忽悠人。不过,至于这铝合金片是十大改进之前就有的还是真的十大改进之后才有的,就不清楚了。
    这里必须说明,本牛见识少,市场上其它品牌的锂电结构是怎么样的,我没有见过,没有比较也就没有好坏,所以也就不作评论。只是看起来,小牛在这方面是考虑到散热的了,至于散热效果,目前不得而知。相信小牛的工程师会对此有个测试。
    另外,这个电池盖很麻烦,难以拿下来,如果要拿下来,就必须把线焊下,而所有的线头都是用胶封死的,并且自己焊接这些线头的牢固程度难以保证,要知道这些线通过的电流可比你家里的电线大得多,所以你也可以看到,小牛的电源引出钱是用三根并联连出的。这些粗导线也算良心,用的是耐高温的硅胶导线,电烙铁都是烫不伤它的。而如果不把电池盖拿下来的话,每次动到电池,盖子就跟着动,这样就有可能对连在盖子上的连线造成物理损伤,甚至断线,或者短路,这令人担心。所以,一般人为防不必要的意外,千万不要拆。本牛这次没被炸飞,不保证下次也不会,更不保证你不会。

      再来一张彻底把外壳拆开的全裸图吧。拆下整个电池外壳也不是很容易,因为有胶水把电池与外壳粘在一起。所以,这些胶水你先得破坏了。好在用的是硅胶,比较容易处理。

     结构上看出什么特点没有?那就是都市版的电池是8节一组,然后把这8节作为整体与另外的8节串联,一共17串。但是都市版和动力的电池包其实是一个模子,动力版的是10节一组,所以,你会发现,都是版的电池之间有空着的部分。本牛曾经想过,如果能把这些空余的部分的电池补上,那么你就可以得到动车版一样容易的电池了。那么可行吗?    理论上是可行的,但是实际是难办的。因为你要这样做的话,等于要把每节电池都拆开,电池与极片之间是点焊的,这点焊要拆起来可不容易。所以,基本上就死了这条心吧。
    不过,如果能够在电池的其它空余位置把电池连起来,或许也是一条路子,只是这电池包内部的空间不足以放得下至少17节电池。除非,你换一个更大的盒子。    另外,我在猜想,都市版因为电池有空余的位置,是不是会更有利电池的散热?毕竟相当于内部空间更大了。从这个角度,也许对电池是有好处的,散热好,一般寿命会更长。买都市版的可以自慰一下了。

    接下来高潮要来了。想必每个人最为关心的是:这真的是松下的电池吗?为了找到电池的型号,本牛搜索无数次,谷歌,必应,百度轮番操,结果却一无所获,无数次失败以后,最后得来却是全不费功夫。真所谓世上无难事,只怕有心人。
    先上图,你能找到电池的型号吗?


     从多节电池上的喷码组合后得到的信息是:TDBZY5D。然而按照这个编码去搜索,怎么也找不到与电池有关的信息。然后本牛脑洞大开,对此编码进行分析:TD一般表电动车,B表示电池,或者TDB就表示电动自行车,那ZY呢?那不是专用吗?这不是彻果果的汉语拼音吗?组合起来叫电动车专用电池。这下麻烦了。这不明明是一个中国特色的命名方式吗?难不成,小牛居然敢冒天下之大不韪,公然用李鬼冒充?

    冥思苦想多日,一直无解。如果冒然把这个不确定的消息发布,又怕最后要闹个笑话,那本牛的一世英名尽毁了,也或者,因为勇于指出小牛的弄虚作假而一举成名,无尚荣光尽在前方等我。

    举棋不定之间,直到昨天晚上,我再次检查所拍的每一张图,发现还有下面这张:
     这张图看到什么没有?说实话,我也是老眼昏花多日,一直没有发现什么。直到昨天,偶然把图侧过来看,一行熟悉的文字映入眼睑:UR18650 ,后面有些不清楚,那就放大了看。是。。。ZY。
     此时我才恍然大悟,我应该找电池上的钢码,而不是去看表面的喷码,这是三洋电池的常识。不过这钢码藏得好深,在表面的几十节电池上都没有看到,还好有这一节的钢码正好面向外边。其实它一直在那里笑,可惜我还一直在众里寻她千百度。只是寻错了对象。
     坛内的各路行家高手其实早在我之前已根据颜色判断出是三洋大红袍了。不过,这里有两个问题:小牛不是说松下吗,怎么成三洋了?大红袍也有多种,小牛这种究竟属于哪种档次呢?
    再次施展搜索大法,于是有了下面的内容:


   可见,是松下还是三洋纠结人不只是小牛的用户。京东上就有人提出这个疑问。但是我以为已经没有必要纠结,没有理由认为小牛在这点上说假话,至少松下认为它是松下的了,你看规格书上就是松下。当然,市场上因为惯性,仍然习惯叫它三洋大红袍。
(字数已到,转188楼)

点评

ny181 特斯拉冲到80%就停都知道,鉴别个电池还费这么大劲,不把两者电池包对照解说下小小的遗憾  发表于 2015-8-18 01:48
dnv2221 我手电就用的三洋UR18650FM,20元一节买的,松下收购了三洋,电动车电池最最最重要,用三洋电心就放心了,  发表于 2015-8-17 21:42
八云 三洋大红袍 18650  发表于 2015-8-17 15:40
哼哼 这个不是三洋的大红袍吗?三洋好像被松下收购了  发表于 2015-8-17 15:38
hereinmyheart 内部有空洞,好像水浸不行啊,工作时的高温电池包遇上水冷却后内压小于外压,水就会被吸入仓里去了!所以小牛涉水千万别超过电池  发表于 2015-8-17 14:58
黄金骑士 众筹先锋
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发表于 2015-8-16 08:53:43 只看该作者
本帖最后由 黄牛 于 2015-8-17 14:00 编辑

(接楼上)

      所以,光从重量上看,如果小牛的充电器今后也卖100多,你就毫不犹豫的从了吧。虽然不能说你赚了,可与别的充电器这么一比,你绝对不会上当。
      当然,重量不是充电器好坏的唯一标准。一个好的充电器应该有稳定的充电控制性能。既不过充,也不欠充。所以,这充电器毫无疑问得拆了。
      但是,拆开以后是这样的....
      

      里面居然灌满了胶水。这让我大感意外,但是又在情理之中。
      到此,小牛充电器如此重的秘密也真相大白了:原来是胶水灌的。
      那么这意味着什么呢?意味着小牛的充电器是不惜成本打造的!而这一切,都是为了取消传统电动车充电器上都有的那个故障率极高的风扇。
      原来小牛都市版的充电器取消了风扇,取消风扇带来的好处是静音,还有就是彻底杜绝了风扇损坏的可能性,也降低了由风扇损坏带来更大故障的可能性。(实际使用中,充电器的风扇是故障最多的,并且风扇一坏,接下来的功率管也就危险了)。
       但是各位可能并不知道,取消风扇是要冒着极大的勇气以及花费多大的代价啊。我们日常生活中,没有风扇的充电器除了手机等因为功率小无需散热外,就是笔记本的电源,而电动车的充电器全是带风扇的。电动车充电器由于功率较大,一般在150W-200W,所以,功率管及整流管产生的热量是可观的,为了解决散热,厂家无一例外的都选用了风扇主动散热。其实这是一种最低成本的散热方案。(话说当年乔布斯乔帮主就对电脑内部的风扇深恶痛绝,但是直到他仙去多年以后,才在苹果最新的mac 上实现了无风扇散热。)而笔记本电源一般在中等功率65W-100W以内,所以通过增加内部散热片面积,并让散热片紧贴外壳让外壳散热等方法也可以实现无风扇。但是电动车充电器要做成无风扇的,在此之前,还从来没有见过。小牛可能是国内第一个敢于这么做的。
       取消风扇后的风险就是热量如何散发。小牛的解决方法是在内部灌胶。胶也有多种,小牛用的是导热性能更好成本也更高的硅胶,用手摸上去软软的。这样,从变压器和开关管等处散发的热量可以通过硅胶传到整个充电器内部,并通过铝合金外壳散发。有效保护了这几个重要部件的温度不会超出安全范围。
       当然,由此也导致整个充电器各个部位都有温度,这样就对充电器内部所用的每个元器件都有较高要求。相信小牛的既然敢于这么做,对元器件的选用一定很严格。来看下,当工作环境温度为31度时工作两小时后的温度。


     这个温度在不同部位略有差异,最高处接近53度。也就是说温升只有20度左右,意味着即使在40度的气温下充电,充电器最高温度也只有60多度。当然,如果用手去感受,绝对会吓了你一大跳,你马上会缩手的。
      其实电子元器件比人能耐高温多了,人在40度的环境下只有望天兴叹了,而像功率管等可以到150度,电解电容可以达到105度。一些军品级的元器件耐温就更高了,只是价格也呈指数级提高。当然,为了长期稳定可靠,不会建议让元器件工作在极限温度的。但是品质合格的元器件工作温度在80度以下是可以承受的。
      尽管如此,本牛对于充电的建议是:有良好的通风,至少不要放在太小的空间之中,严禁用衣物遮盖,更不能阳光直接照射。如果一定要在阳光下充,至少用个木板之类的以不接触充电器的姿势遮盖,以免影响散热。
      充电器灌胶的另一好处是防水。根据我的判断,即使把充电器放在小雨的环境中充电基本不会引起问题(但是不建议这么做,毕竟外壳是铝合金的,万一导致漏电,概不负责)不过,偶尔的碰到些水花,应该不在话下。比如你的充电器在室外充电,突然遇上下雨了,你大可不必担心充电器会损坏,只是建议你不要用直接用手去接触受潮的充电器外壳。(我对一切金属外壳的电器都有恐惧,因为被小时一次用手接触电水壶导致触电而大难不死的经历吓怕了
      另外就是防震。所有的元件都封死了,所以就不存在震动导致充电器性能变化的问题。你愿意随身带着就带着吧。只是它好重,你拿在手上一定不要松手,掉下来砸到脚废掉一个脚趾的话可别怪我没提醒你。

      说了这么多好的方面,也来吐槽下我认为的不足。
      从专业的角度看,这么高大上的一个充电器居然不能和锂电池通讯,我还是很失望的。我第一眼看到充电器的接头心就凉了一半——猜想中,充电器与电池的接线应该是5根,而不是2根。
      
      这个插头是小牛电池与车体,电池与充电器的通用插头。本来是5芯的,只是充电器只用了二芯,即电源的正极和负极。另外的三芯也就是数据线在充电器是没有用到,但是电池与整车的连接时是用到的。
      那么这有什么影响?市场上所有的电动车充电器不都是二芯的吗?话虽这么说,可谁叫咱这车是小牛呢?是小牛就该对它有更高的要求。哪所现在不能做到,以后做到也无妨。在我认为,充电器与电池不能通讯导致的最大的影响是中控无法控制充电器。比如理想情况下,我希望用手机APP能控制充电的进程。但是因为充电器不受中控的控制,所以这是无法实现的。
      当然你会觉得没有这点也就少个功能而已,似乎也没什么。其实最大的遗憾在于:如要我要让充电器充到80%的电量就停止充电,现在的小牛是做不到的。为什么我只要充到80%呢?因为理论上锂电充到80%以内是对电池寿命最有利的。对于不需要次次跑长途的人来讲,让电池每次充到80%停下来就正好,特斯拉就是这么做的。特斯拉号称电池保用8年不是盖的,除了与其良好的电池散热系统有关外,与充电控制系统也是分不开的。特斯拉建议的充电进程就是充到80%。当达到80%以上时,特斯拉的充电时间将会极大的延长,以保证电池的寿命。
       换句话说,如果小牛能做到让用户可选的充电程度(如80%,100%),小牛的电池寿命将更长。这对小牛来讲有什么损失吗?没有,我相信小牛不是靠卖电池生存的,而是要靠电池出名的,那就更应该考虑加入这个功能。
       下转72楼!
        (字数已到,未完待续,够日的牛坛








点评

ama6666 我的筆記本店員就是沒風扇的 用了十年 沒見過有風扇的電源  发表于 2015-8-28 02:00
陀螺仪 小牛没考虑到锂电存放充电模式确实遗憾,一般锂聚合物单体在3.85v长时间存放对电池损伤最小。作为有BMS芯片的电池组来说 这个功能不难实现  发表于 2015-8-16 17:03
hereinmyheart 关键是小牛你要活满三年而且要履行你的承诺!  发表于 2015-8-16 17:00
hereinmyheart 一个破充电器,我管它50还是80度,不烫着我就行,反正小牛保我用两年,我不怕麻烦,坏了你就给我换新的!  发表于 2015-8-16 16:58
hereinmyheart 三年骑坏了够本了!  发表于 2015-8-16 16:55
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发表于 2015-8-17 22:26:29 只看该作者
等待楼主把博世电机大卸八块让大家开开眼!
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发表于 2015-8-17 19:45:43 只看该作者
楼主保护板照下 ,保护板的作用不小,上面的电阻很大个 ,应均恒电路做得不错 现在的三洋大红锂电多少钱一个了

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dnv2221 三洋大红炮2600MH我在网上买过,20元一个,  发表于 2015-8-17 21:47
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发表于 2015-8-18 17:19:51 来自手机 只看该作者
黄牛你好!有个问题请教你,在断开电池的三根数据线之后,只搭接电源线,能不能启动车子?上线请回复,谢谢
黄金骑士 众筹先锋
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发表于 2015-8-16 12:36:45 只看该作者
电池的图呢?             

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