電池管理是很大的一個概念，也是特斯拉專利最集中的地方。相關數據顯示，2008-2013年間，特斯拉申請的核心專利大多與電池安全控制相關。涉及到電池冷卻、安全、電荷平衡等系統。
截至2013年3月，特斯拉申請的此類專利多達140多項，另有258項專利在審核中。
由于特斯拉選擇的是能量密度高且工藝非常成熟的筆記本電腦常用18650電池，如何連接并高效管理超過7000枚電池，成為電池管理最為核心的技術。現在，特斯拉有望開放這一專利，讓在電池選擇上朝這個方向的廠商，少走彎路。
電機技術
特斯拉的動能來自電池帶動電機，電機就相當于特斯拉的發動機，和傳統的汽車三大件對應，也是核心模塊之一，有不少特斯拉獨創技術。
其電機為自主研發的三相感應電機，擁有最優的纏繞線性，能極大減少阻力和能量損耗。同時，相對整車，其電機體積非常小。
特斯拉變速箱為單極變速系統，將交流感應電機產生的扭矩與車速進行最優匹配，比汽油變速箱加速性能更好。
動力控制
有了合適的電機和變速箱，如何控制動力的輸入和輸出同樣關鍵。特斯拉通過對應的軟硬件系統，包括轉動變頻器、數字信號處理系統，控制電機扭矩和電池能量輸出，這是整車能量控制系統。
通過高性能信號處理器將制動、剎車、加速、減速等需求轉換為數字信號，控制轉動變頻器將電池組的直流電與交流電的相互轉換，以帶動三相感應電動機提供汽車動力。
在特斯拉操作面板里，可以設定牽引力控制，從而讓用戶在駕駛電動汽車的時候也能有起步緩行，松油門怠速這些汽油車的體驗特點。
動力回收
動力回收是在踩下剎車踏板后進行的，是與動力輸出相反的過程。同樣需要復雜的交流電轉直流電過程。
借助前面提到的高性能信號處理器和轉動變頻器一起協作。
動力回收方面，特斯拉系統的控制界面也有相應設置，可以設為標準和較小兩個模式，標準模式下回收更徹底，初次駕駛的用戶可能會對松開油門后很快的降速有不適，所以一般設為較小，更為適應。
安全技術
電池安全是新能源車最大的顧慮和隱患之一，特斯拉通過電荷平衡系統和電池溫度管理系統，最大限度控制了電池安全隱患。
電荷平衡系統是防止眾多電池中，有少數出現超出電壓上限和下限的情況。當電池組中有電池出現過充、過放、溫度過高等情況導致電量與其他電池不同時，繼電器將能量在電池間轉移，防止電壓超過安全范圍，如果電池易變超出安全范圍，則斷開對應的電源開關，將電池單體隔離。
溫度管理系統則是通過熱敏電阻和光導纖維監測電池溫度變化。
同時特斯拉還研發了一種雙模式冷卻系統，保證每個電池單體溫度低于其安全值以下。
充電站技術
充電站技術是特斯拉最為核心和亮點的技術，特別是低電壓高電流的超級充電站技術。
由于其超級充電站輸入380-480V的電壓，最高能輸出335A，基本是普通新能源車充電站10倍的電流，能夠跑500公里的Model S P85車型，1小時就能充滿。
如果這項技術能夠普及，等于是困擾新能源車充電速度的瓶頸得到了510倍的提升。特斯拉充電站技術，還涉及到太陽能和電網并網試用。
操作系統和“AppStore”
特斯拉同樣是一款軟硬結合的產品，除了硬件本身，其所采用的一整套操作系統和體驗邏輯，也都是前人所沒有嘗試的，就像iPhone憑借iOS開啟了一個全新的天地一樣。
所以特斯拉目前使用的車載OS上，也有很多特斯拉這十年沉淀下來的專利。從界面設計到功能邏輯，如果被更廣泛地學去用，也將極大帶動新能源車的智能化步伐。
專業人士分析，如果特斯拉系統推出一個其平臺的AppStore，一定大有可為。在專利開放之后，如果這個AppStore類似的商店像Android系統一樣兼容不同車型，不是一件很好玩的事情嗎？
