听说很快就要进入21世纪以来,最冷的冬天了。各位亲爱的车主们,自从入冬之后,遍及感觉电池严峻不经用、续航路程越来越短。也常常听到许多车主各种诉苦,神马路程短、电池容量达不到标称容量之类的声响。
之前,小编从暖风热源方面给咱们剖析过,冬天为何开暖风会大大影响续航路程,发布了现在咱们冬天用车的状况。今日,小编就从电池容量专业的视点来跟咱们聊聊的动力电池的那些事儿。
关于电动车而言,电池是十分要害的部件。留意,一下所说的电池指的都是作为驱动源的动力电池,不是前舱的电瓶。因为,前舱的电瓶不存在这个问题,在行进时它根本都处于被充电进程,并且续航路程也跟这个小家伙一点儿联系都没有。电池的容量是与续航路程直接相关的目标,容量高,续航路程长,容量低,续航路程短。那么,什么是容量,依据国家标准GB/T31486-2015《电动轿车用动力蓄电池电功能要求及实验办法》文件中的界说,有个【初始容量】的概念:
新出厂的动力蓄电池,在室温下,彻底充电后,以1I1(A)电流放电至企业规则的放电停止条件时所放出的容量(Ah)。
要求的测验环境规则为:温度为25℃±2℃,相对湿度为15%~90%,大气压力为86kPa~106kPa。据度娘说拉萨冬天气压是65kPa,国标就不考虑拉萨公民冬天用电动车的感受了?
丈量仪器、外表精确度要求:
—电压丈量设备:不低于0.5级
—电流丈量设备:不低于0.5级
—温度丈量设备:±0.5℃
—时刻丈量设备:±0.1%
1I1(A)是个什么鬼?举个栗子,假如你的电池容量写着50Ah,1I1(A)便是50A,2I1(A)便是100A,以此类推。
以上的【初始容量】根本便是厂家布告中的标称容量,这个数值乘以电池包的总电压,便是标称电量。
说到电动车,有两家公司一直是焦点,米国的特斯拉和我国的比亚迪,他们用的电池各不相同,特斯拉用的是松下公司的电池,据网上的信息,是所谓的三元资料,也便是说电池的正极里含有3种金属资料;比亚迪用的自己出产的电池,他们内部叫铁电池,其时传出来各种铁电池的解说版别,现在众所周知,资料是磷酸铁锂。这两个资料有什么差异呢?小编给咱们找了一些资料,让咱们来了解一下。
当然,电池资料体系的挑选与顾客联系不大,厂家往往依据市场趋势和本身条件做出他正确的挑选,下图是两种资料的电压-容量曲线。
这是磷酸铁锂和三元电池在放电进程的电压改动状况,磷酸铁锂的电压大部分时刻内根本不变,三元资料电压改动较大。运用的电压规模也不一样,磷酸铁锂大约3.3V~2.0V,三元资料4.2V~2.5V。
这儿为什么要给出这张图,因为后边说到的许多东西都围着这张图在改动,据电池工程师说,他们大部分时刻的研讨都以这张图为根底,怎样才能让图中的数据改动一下,改动了之后对动力电池的功能而言又阐明晰什么。关于顾客而言,这张图的改动也便是容量的改动。
轿车的安全问题是首要问题,燃油车的出事端的损害咱们常常见到,电动车的安全怎样保证?电器工程师们说,咱们有许多监控、许多维护电路,许多等级的安全防护。电池工程师们说电器工程师不了解电池,咱们电池也有许多的防护,都集成在电源办理体系里,也便是咱们常常听到的BMS。所谓电源办理体系,便是专门办理电池的各项目标的体系,电池怎样作业听它指挥。
下面说一个概念,【安全冗余】:
便是说在前面国标所说的【初始容量】的根底上,保存一部分容量,这部分容量不能被运用。比方本来100,或许给你用的只要90乃至80。这部分保存容量是出于安全的意图,其次是为了保证电池的运用寿命。
电池既不能充的太满,需求给充电控制体系留出一些调整的空间而防止过充电。过充电或许有些人不了解,可是日子中因为过充电而形成损害的示例许多,比方:因为运用各种杂牌充电器给手机充电,导致电池爆破。信任这样的报导咱们看过许多了吧?现在应该了解过充电的损害了。
相同电池也不能放的太空,考虑到车辆在没电今后还或许长时刻寄存。为保证电池不被过放电而影响安全和功能,必须在顾客以为的0%以下还保存少数的电量。
别的,因为电池资料的特性,假如电池一直在运用电压规模内满充溢放,相关于在充放电两头都保存一些容量的做法,其运用寿命会明显下降。月满则亏,水满则溢便是这个道理。
所以,就算是特斯拉,在动力电池的上端,便是SOC到达100%之后,保存10%的充电空间不能充电;电池底部,便是SOC削减至0%的时分,仍然保存了10%电量无法开释。国内车企在动力电池安全冗余的设置上也是相似的,以比亚迪为例,电芯资料为磷酸铁锂的动力电池,因为的安全性较高,运用寿命较长,所以在上端只保存了 2~3%的冗余,底部保存比特斯拉要少,大约6~8%。
所以这个电量冗余一下就去掉了10%~20%的电量,这个才是车主拿到车后实在可运用的电量,而不是布告里的标称电量。
在实践的用车进程中,还有许多影响要素影响电池电量的发挥。
这还不算完,比亚迪迪车会里从前见过一个口诀,是教车主们怎样省电的,大约意思是要尽量用经济模式,少急加快急减速。这个道理在燃油车好像能够了解,你排量就这么大,非得一脚地板油,也改动不了发动机只能转那么快的实践。尽管提速是快了一些,可是会进步油耗,说白了便是费油;并且,很多的燃油喷入焚烧室后,会有一部分油焚烧不充分,给雾霾做贡献了。可是更专业的解说是什么呢,,下面这张图展现了电池的功率特性。
这个是三元资料的不同电流倍率的放电图,这个1C便是前面说到的1I1(A),5C便是5I1(A),倍率越大,相同容量比率下的电压越低,在横轴上也越短,也便是容量越低。图里边最低的倍率1C和最高倍率25C之间,横轴上的容量比率差了10%以上。急加快急减速,也就意味着电机要转更快,需求电池给它更多的电,成果有几个百分点的电就放不出来。
不过,这部分电也没有消失不见了,下次用比较平稳的办法开车,它仍然还在。下面这张图给出了大电流放电后,再接着用小电流放电的数据。
所以看来,杰出的开车习气也是很重要的,能让电池的电量尽量的放出来。
除了大功率运用和小功率运用的差异之外,别的还有一大电池电量的杀手叫温度。2014年有个论坛,叫“低温环境纯电动轿车开展与运用论坛”,其中有专家说到,低温是电池杀手,并说到了低温对电池功能的影响。
表中展现了低温下放电的电量改动状况,从常温25度到-20度,放出的电量下降30%。低温下充电也有相似现象。
所以低温下,电池能充进去的电量会下降,放出的电量也会下降。一起,厂家为保证低温下安全充电,往往会下降充电电流,然后大大延伸了充电时刻。
此外,电动车冬天空调供暖有电池供给动力,一般空调功率2kw~3kw,差不多半小时就耗费一度电。
前面说到的电量冗余、不同驾驭习气导致的电池功率输出的巨细、温度的影响等,都在运用或许新车的状态下环绕电量在说事,那么用车1年后,3年后,又变为多少?这是顾客最为关怀的问题,下面展现两张图。
上面这张图是美国电动轿车协会调研特斯拉Roadster 的衰减数据。图表称号能够译为:均匀最高温度与行进路程对电池容量影响的联系;横轴是行进路程,单位:英里;纵轴是均匀最高温度,单位:℉(单位:华氏度,为了咱们了解便利,小编换算了一下,纵轴表明的温度规模为15.6℃-34.7℃,这儿的温度应该是环境温度);图例中Capacity Lost的意思是电池容量的丢失。清楚明晰,此图标出现了两个趋势,一是行进路程越长,衰减越大;二是温度越高,衰减越大。行进路程和温度是两个很重要的影响要素。
第二张图展现了电池或车辆正常寄存时的衰减状况。图表的横轴为寄存时刻,单位:年;纵轴为电量坚持率;图例分别为开端寄存时,电池内所剩电量的SOC参数值。也阐明晰两个方面的信息,一是即便车辆不运转正常寄存时,电池的电量也会逐步衰减;二是正常寄存时电池的电态越高,衰减的越快。寄存时要留意的是,电池不能在彻底放空电时寄存,防止或许的过放电。
看到各种关于电量的数据、影响要素,信任各位都很想实践测一下自己爱车电池的电量。有些懂高压电的车主,乃至现已自己着手实测过了。可是,因为小编之前做过实验作业,关于数据的榜首反应是要搞了解背面的丈量体系是否牢靠,是否测得准。看到国标里各种测验环境的条件,家用电表的精度是达不到了,相差一个数量级呢。
看来精确的电池电量数据还真不是那么简单得到的东西,不知何时有专业相关的企业能开发点廉价而靠谱的电表,电量多少,车主也就能够自己测验。
综上所述,布告里的标称电量,仅仅阐明电池刚刚出厂时的电量,但它实在发挥的电量,估量只要标称电量的80%左右。并且,受驾驭习气和环境温度影响也很大,再加上衰减一部分,用于行进的电量天然越来越低。杰出的驾驭习气和寄存办法(比方:在长时刻不开电动车的状况下,不要让电池里寄存太多的电量),都会对电池功能的发挥和运用寿命的延伸有所协助。动力电池说了这么多关于动力电池电量方面的事儿,期望能为咱们在电池容量的了解和日常用车上供给一些协助。