鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:907次 | 2018年09月02日
探討電動(dòng)汽車電池的電量
不少車主反映,怎么電動(dòng)車充電時(shí)間變長了?續(xù)航里程不如以前了?還有技術(shù)控居然發(fā)現(xiàn)自己家電動(dòng)汽車的實(shí)際電量與出廠時(shí)的標(biāo)稱電量不一致?這么多疑問,車主們都懵圈了。
接下來咱們科普一下電動(dòng)汽車電池電量到底是咋回事。
首先,電量高,續(xù)航里程長,電量低,續(xù)航里程短,雖然這個(gè)常識(shí)大家都懂。但車主們往往將電動(dòng)汽車出廠時(shí)的標(biāo)稱電量理解為實(shí)際可以使用的電量,實(shí)際上,這是兩個(gè)概念。
按照國家標(biāo)準(zhǔn)(看得懂標(biāo)準(zhǔn)的同學(xué)們可以查查這個(gè)文件GB/T31486-2015),動(dòng)力電池有個(gè)初始容量--在室溫下,完全充電后,以1I1(A)電流放電至企業(yè)規(guī)定的放電終止條件時(shí)所放出的容量(Ah)。請(qǐng)注意是室溫條件下,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測試環(huán)境是:溫度為25℃±2℃,相對(duì)濕度為15%~90%,大氣壓力為86kPa~106kPa。
那么,1I1(A)是什么意思呢?如果電池容量是50Ah,1I1(A)就是50A,2I1(A)就是100A,以此類推。這個(gè)初始容量基本就是廠家公告中的標(biāo)稱容量,這個(gè)數(shù)值乘以電池包的總電壓,就是標(biāo)稱電量了。
據(jù)悉,把廠家標(biāo)稱電量理解為博爾特在09年世錦賽跑出的9秒58,那是在氣溫、大氣濕度、風(fēng)速都十分適宜,用精度在千分之一秒的計(jì)時(shí)器的情況下出來的。
如果天氣狀況不好,氣溫、濕度、風(fēng)速都不合適,再讓人用秒表手掐,也出不了這個(gè)成績。
其次,電池的初始容量中還有一小部分容量不能使用,一般是10-20%,這叫冗余電量,那為啥有電不讓用呢?
這是出于安全考慮,也是為了讓電池多用幾年。學(xué)過物理和化學(xué)的,都知道電池不能過充,也不能過放。
電池的電量也不能全部放光,若車輛在沒電以后繼續(xù)存放,冗余電量的存在可以保證電池不被過放電而影響安全和性能,所以實(shí)際上,你看到你的電動(dòng)汽車儀表盤顯示電量已經(jīng)為0時(shí),其實(shí)電池還保留了少量的電量。
另外,由于電池材料的特性,如果電池一直都滿充滿放,比起在充放電兩端都保留一些容量的做法,其使用壽命會(huì)明顯降低。
不同的電動(dòng)汽車也會(huì)因?yàn)殡姵夭牧系牟煌谌哂嚯娏康谋壤嫌兴鶇^(qū)別。比如,特斯拉的電池是三元材料,電池上端和底部各保留10%的冗余。比亞迪的電動(dòng)汽車采用的是磷酸鐵鋰材料,安全性更高,那么它的電量冗余可以留的更少,上端的冗余是2~3%,底部大約6~8%,主要就是體質(zhì)不同。
下面講講關(guān)于電池功率特性對(duì)電量的影響。
上圖是三元材料的不同電流倍率的放電圖,這個(gè)1C就是前面提到的1I1(A),也就是1倍的電流倍率,5C就是5I1(A),也就是5倍的電流倍率。
倍率越大,由于電池內(nèi)部電阻的作用,相同容量比率下的電壓越低,在橫軸上也越短,也就是電量越低。圖里面最低的倍率1C和最高倍率25C之間,在相同的截止電壓下,橫軸上的比率差了10%以上。急加速急減速,也就意味著電機(jī)要轉(zhuǎn)更快,需要電池給它更多的電,結(jié)果有幾個(gè)百分點(diǎn)的電就放不出來。
不過,這部分電也不會(huì)憑空消失,下次用比較平穩(wěn)的方式開車時(shí),它依然還在。下面這張圖說的是大功率放電后,再接著用小功率放電的數(shù)據(jù)。
這是咋回事呢?這就是日常的開車習(xí)慣問題,要盡量平穩(wěn),不要急加速急減速(快追尾時(shí)除外?。:帽饶闩荞R拉松,即使實(shí)力一般般,如果保持勻速還有可能完賽(可能得個(gè)最佳堅(jiān)持獎(jiǎng)),如果一開始就全力加速,估計(jì)得中途退賽。
除了開車方式以外,外界溫度也會(huì)影響電池性能及電量。氣溫過低或過高都有影響。溫度越低,電池可使用電量越少,并且低溫下空調(diào)耗電也更大,續(xù)航里程自然就更短。高溫下,電池的衰減也會(huì)加快??聪旅鎯蓮垐D:
從常溫25度到-20度,放出的電量降低30%。低溫下充電也一樣,電池能充進(jìn)去的電量也會(huì)降低,廠家為確保低溫下安全充電,往往會(huì)降低充電電流,這樣,充電時(shí)間難免變長。
最后一個(gè)影響電池電量的因素就是自然衰減。車輛行駛里程越長或使用時(shí)間越長,電池電量衰減越大。車輛正常存放時(shí)電池電量也會(huì)逐漸衰減。
上圖是美國電動(dòng)汽車協(xié)會(huì)調(diào)研特斯拉Roadster的衰減數(shù)據(jù):行駛里程越長,衰減越大;溫度越高,衰減越大。
這張圖展示的是電池或車輛正常存放時(shí)的衰減情況。即使車輛不運(yùn)行正常存放時(shí),電池電量也會(huì)逐漸衰減。圖中的SOC是表征荷電態(tài)的參數(shù),完全充滿電為100%SOC,完全放空電為0%SOC。但要注意的是,電池不要在完全放空電時(shí)存放。
關(guān)于使用年限增加導(dǎo)致電池電量降低的問題,即便是神,隨著年齡增長,體能也會(huì)不斷下降,當(dāng)年手到擒來的事兒,現(xiàn)在可能也做不到了
最后總結(jié)一下吧:
1、廠家給出的電動(dòng)汽車標(biāo)稱電量只是電池剛剛出廠時(shí)的電量,日常真實(shí)發(fā)揮的電量是不到100%的。
2、電池的電量受駕駛習(xí)慣和環(huán)境溫度影響很大,再加上日積月累的衰減,用于行駛的電量自然越來越低。但良好的駕駛習(xí)慣和保養(yǎng)方法可以讓您的電動(dòng)汽車電池電量更有保證,配合目前大多數(shù)品牌車型帶有的經(jīng)濟(jì)模式,可以省電并增加續(xù)航里程。