2022 年 5 月的時候 Tesla 把維修手冊免費開放出來了,來大致看一下。
低壓部分
比較早出廠的車用的是 12 V 鉛酸電池,耐用度悲劇,後來改成鋰電池,看起來是 4S 的 NMC。由於低壓供電是整套串在一起的,而 4S NMC 充到飽的電壓為 4.2 V * 4 = 16.8 V,比一般 12 V 鉛酸電池充電電壓高蠻多,這就解釋了為什麼車主手冊裡面寫
插入至 低電壓 電源插座的電源逆變器必須支援 16V 直流輸入才能夠運作。
乍看之下想說這麼麻煩怎麼不用 LFP,要堆出 12 V 的電壓不是更方便嗎?畢竟鉛酸都可以接受了,沒道理還要求能量密度吧?目前感覺比較合理的推測是:這是為了能夠由電壓推估電池電量所做的取捨。因為新的鋰電池跟鉛酸電池對外一樣只有正負兩個接點,而 LFP 相較於 NMC 來說,放電曲線太平了,只在快沒電或快充飽時電壓才會有大變化,在不加掛庫侖計、不跟 BMS 溝通的情況下難以掌握電量。
根據 ISO 16750-2:2012,車用 12 V 最高可以提供到 16 V,如果 16 V 真的是最高充電電壓的話,那就還算合規。NMC 不要充到全滿,一方面也是耐用一些?
不過保險起見,接車用電子之前還是翻一下規格,確認設備可以持續吃 16.8 V 以上再用比較安全。
高壓部分
過去的 Model S/X 是採用 Onboard Charger 跟 DCDC Converter 分開的設計,現在則採用與 Model 3/Y 一樣的一體式 Power Conversion System (PCS)。早期從充電口來的大電流 DC 是用 Harness 連接,後期則改用 Busbar。
ACDC 的部分有分單相版本跟三相版本,基本上跟充電口規格連動:CCS2 搭三相;TPC 搭單相。三相版本接線方式為三相四線採 Y 接,亦可吃單相電。由於這部分的硬體上有些微小的差異,從 TPC 改 CCS2 不是只換充電口、更新韌體就好。在半導體缺料、人力吃緊的情況下,我猜 Tesla 官方應該會把資源拿去衝交車,不會提供這個升級服務。
OBD
看資料,OBD-II 從 1996 起,在美國銷售的車都必須配備,但是八成只是針對油車。至少從電路圖上看,北美的 Tesla 是沒有 OBD-II 插孔的,車主手冊也只有中國的版本裡才有 OBD 相關的資料。(法規因素?)就算有現成 OBD-II 插孔,也是單獨從行車電腦接出來,該 bus 上看起來沒有其他東西,除了讀 VIN 這個雞肋功能之外,能否拉到有用的資料還是兩說之事。
很多車主會另外把車子的 CAN bus 拉出來接。Model S/X 在中控台附近有個 Diagnostic CAN Port (X437),可以轉出 OBD-II 插座;Model 3/Y 也有個 CAN Port (X179),但不帶電源,所以通常改由後方中控置物台的通風口下方踢腳板裡的 X930 纜線接續點串入,有了電源才帶得起 Bluetooth 或是 Wi-Fi 的 OBD Adapter。
- X930-1: Power
- X930-18: CAN+
- X930-19: CAN-
- X930-26: Ground
Tesla 的車有複數組的 CAN bus,Model 3/Y 上的 X930 接續點只有 CAN Vehicle 這個 bus 通過,如果要取用其他 CAN bus 上的資料,還是得從 CAN Port 接線。舉例來說,要存取 Event Data Recorder (EDR) 資料的話,必須跟 CAN Chassis 上的 Restraints Controller 溝通,官方的做法是用 PCAN-USB Adapter 來連 CAN Port 上的 CAN Chassis。這時候 CAN Adapter 接著 PC/Laptop,就不需要由車輛供電。
胎壓偵測
比較舊的會用 433 MHz 的感測器,新款改用 BLE。維修時處理感測器 ID,433 MHz 用 ATEQ 的 VT36;BLE 用 Sysgration 的 TT02。
有技術能力的應該可以用手機偷看人家胎壓。 😏
Diagnostic Connector & Software
走的是 Ethernet,但是接頭規格不一。主要是 TX、RX 共 2 對,也就是 4-pin 的 Ethernet 訊號用各種奇怪的接頭接出來,直到 2022 年 2 月中,Model S/X 才出現用 RJ45 的。可能是種 security by obscurity 的手段吧?不然實在說不通為何不從一開始就直接都用 RJ45。
Ethernet 上面跑的是常見的 TCP/IP,透過車上一個叫做 ODIN 的服務處理來自電腦的指令。要發送這個指令要靠一個叫做 Toolbox 3 的診斷工具(必須花錢訂閱)。這個診斷工具跟底層的 CAN 不一樣的地方是,裡面有一些已經設計好,對人類較為友善的 Action 可以直接使用,基本上更換車上的電控零件,都會需要來這邊跑相應的 Action 做校正、啟用之類的,不然系統會不認。
2022 年 11 月更新:公開 TPC 設計
2022 年 11 月 Tesla 發了一篇文,公開 TPC 的設計,取名為 North American Charging Standard (NACS)。
雖然它在北美確實市占率不低,但是不叫 Tesla 充電標準而叫北美充電標準這種暗示「整個產業都承我恩澤」的名字感覺有點厚臉皮。TPC 都用多久了,台灣 2021 年充電介面標準吵翻天的時候也沒開放啊!都不知道標準局最後怎麼把 TPC 納入標準的。直到 CCS 攻城掠地的現在才說要開放,時機點耐人尋味。
要是我是他牌車廠,大概還是不會因此換過去。單純 AC 和 DC 共用 pin 讓接頭變小,這個誘因明顯不足。
先不提吃不了三相電這個限制,就說 Tesla 在歐洲用的是開放標準 CCS2,然而 Tesla 建的充電站一開始並不接受有 CCS2 的他牌車充電,台灣更是直到更新的當下都不接受。當然商業有商業上的考量,但有這種刻意排他的行為紀錄,不免讓人產生「採用你家標準會不會哪天被你陰」的疑慮。
再來就是,Tesla 為了讓 TPC 車型的車主能夠用 CCS1 充電,有出了 CCS1 轉接頭,但這在舊款的 TPC 車型上是用不了的,必須先升級車上的 Charge Port Controller (ECU) 硬體才行。這說明,至少早期 TPC 上跑的通訊與 CCS1 並不相容。這就提高了「採用 TPC 會不會遇到相容性問題」的疑慮。
CCS 開放標準也算行之有年,周邊的發展、法規的認證都已經很齊全,暫時想不到什麼情況會有車廠因此跳槽改用 TPC。充電站那邊,既然 Tesla 官方自己都出了前述的 CCS1 轉接頭,J1772 轉接頭更是隨車附贈,如果我是北美第三方充電業者,可能還是會優先採用更加開放的這兩個標準吧?
雜談
猜測 Tesla 這次會做這樣的調整,跟美國和歐盟都在推 Right to Repair 相關的法案有關。這在電子設備角色越來越吃重的現在,尤其顯得重要。過去要做相容的零件,只要機械結構上可以相容就好,像油車就有非常大的副廠套件市場。然而如今,不只電子特性需要相容,有些廠商甚至會用軟體辨認零件的序號,哪怕你拿原廠零件來維修,都有被拒絕運作的可能。(例如:John Deere、Apple)可惜在台灣,相關的政策及討論少之又少。
個體戶的維修長期以來受到廠商箝制:
- 不釋出維修手冊、電路圖:不讓你知道怎麼修
- 不提供零件購買管道、不確保產品發售後零件的生產供應:會修也拿不到零件
- 鎖零件序號:修好了硬體,軟體也不讓你正常運作
台灣不像歐美,可以說完全沒有「從頭打造一台車,經過官方檢驗之後允許它上路」的機制。車廠給什麼,消費者就只能買什麼,若受到這樣的箝制也無從繞過。要是遲遲不針對這類問題作出行動,情況會惡化得很快。
現在電動車在台灣算是佔比不高的新東西,許多的電動車還在保固內,使用的也是經濟能力較好的消費者。就是這樣,只有原廠能維修、維修價格高、維修量能不足的問題才不至於顯得嚴重。但未來若是要汰除油車,這些問題都是必須要解決的。