新火種
2024-12-26 
【專利解析】解析特斯拉人形機器人電池Pack系統布置方案
人形機器人是當下繼新能源產業之后，又一個很火的話題，也是AI技術真正落地走進企業實體，走進千家萬戶的一個優質重量級產品載體。
在當下的能源結構中，人形機器人作為一個能行走的機器人，其動力來源毫無疑問的也采用了電池Pack系統來進行能量儲存和釋放，以驅動人形機器人開展各項工作。
▲特斯拉人形機器人
公開信息通過檢索特斯拉在人形機器人方面的各項專利，其中只有一篇專利描述了特斯拉人形機器人中電池Pack系統的相關信息，專利名稱：《Vertical energy storage device enclosure and systems thereof for a robot》。
相關特斯拉專利以及人形機器人行業信息，
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基于此篇專利，結合特斯拉公開報道信息，對其人形機器人Pack系統相關信息做一個解讀。
▲專利附圖1
從專利附圖1中，可以看出，特斯拉人形機器人電池Pack系統采用圓柱電芯成組，內置于電池Pack箱體中。特斯拉公開的報道，該電池Pack系統的能量是2.3KWh，電壓是52V。其實我一直對該52V電壓持有疑問，懷疑特斯拉釋放的消息是錯的。
▲專利附圖2
通過上專利附圖2，可以看到，整個電芯在Pack箱體內的布置，基于此圖，可以看到該電池Pack系統中間有一個明顯的分割線，應該是由兩個模組組成。
每個模組從圖上看應該是63個電芯?；谔厮估碾娦炯夹g路線演進方向，可以推斷特斯拉人形機器人使用的是相對成熟，且容量較高的21700電芯。根據網絡公開資料2018 Tesla Model 3 Cell Report，松下21700電芯的容量為：4.78Ah。具體計算如下：63x2x3.7x4.78=2.22Kwh。只有這個數據與特斯拉公開的2.3Kwh較為接近，也只有21700電芯的數據符合這個計算數據。所以無論怎么算，特斯拉官方給出的人形機器人52V是沒法得出的。
也可以推測出兩個模組采用串聯的方式，此方案也可以便于后續的后市場維護保養。
▲特斯拉電芯技術路線及參數（上述表格中的4680容量是錯誤的）
▲特斯拉人形機器人散熱方式
人形機器人在實際的使用過程中，每執行一次動作，都要進行放電，而且在工業化的應用中，這種放電行為是高頻且持續發生的。所以熱管理對人形機器人來說依舊是一個重點課題。
在該專利中，可以看到特斯拉巧妙的將人形機器人計算機系統的散熱和電池Pack系統的散熱進行了結合。
在計算機系統和電池Pack系統的下方都是散熱翅片。在兩個散熱翅片中間有一個共用的風道，采用風扇主動抽風的方式，對計算機系統和電池Pack系統同時進行抽風降溫。以上是基于特斯拉人形機器人相關專利中公開的信息解讀。隨著后續人形機器人陸續的成熟和落地的放量，對于電池Pack系統的能量要求，熱管理等方面，也會提出更高的要求。
除了電動汽車這個超級產品之外，人形機器人對于特斯拉來講，無疑是又找到了其最為擅長的電子器件，軟件，芯片，電池能源方向的又一重大應用場景和海量裝機新型市場。本公眾號會保持持續關注，后續也會關注本土人形機器人電池Pack系統方面的相關信息。
原文標題:【專利解析】解析特斯拉人形機器人電池Pack系統布置方案
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