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技术狂唐车主亲证:这么开,简直就是在糟蹋电池!

新能源汽车(稿源) 2022-4-10 11:22 No.783


技术狂唐车主亲证:这么开,简直就是在糟蹋电池!

唯电原创文章(唯电是插电混动车深度经验分享社区,微信搜“唯电”或“weidian-easyplug”可关注)。

随着新能源车的推广,新能源车主也逐渐增加,大家都能充分感受到新能源车带来的舒适的驾乘体验,归根结底就是电力系统的加入,而这最核心的就是电机、电控和电池单元,相信每位车主都想让车跑的更久更远,电机、电控系统是厂家做好的成品和单元模块,可以根据厂家提供的进行升级维护,用户也无法改变什么,但是电池系统就不一样了,因为车主的用车习惯会导致同一批车的电池在相同的使用周期内,不同车主使用带来冲入电量和续航里程的不同。如何防止让电池变差就是今天谈论的重点。

技术狂唐车主亲证:这么开,简直就是在糟蹋电池!

先说结论,毕竟理论和实验数据看着枯燥,防止朋友们看不下去,相信大家都在用车过程中不可避免的出现过这些情况。

一,要防止用车时总在低电量范围来回充电放电,低温时更要如此。低温加上低电量充放有可能给电池带来不可逆转的一些损害!打个比方说,当前电量在15%或者更低时,市区行驶中,电量会在30-10%之间来回徘徊,行驶质感差、油耗高不说,此时的行驶就是低电量下来回充放电的过程,相信每位车主都经历过这种情况,大家要合理规划避免这种情况发生。

二,是防止在低电量时大功率充电。大家也许有所疑问实现不了啊!举两个例子,1低电量时急刹车,反冲功率大,虽然BMS系统尽量避免这种情况,但我们车主要从驾驶习惯里避免这种事情,2低电量下原地发电8kw,虽说只是接近1/2C充电,但是对电池还是有所伤害的。

以上所说的依据是电芯的内阻,和我这个车主拿自己车在接近两个月行车过程做的各种实验。

我们车的动力电池是由216节电芯串联构成的,大家可以看成是很多电阻组成的串联电路,如果那节电阻值高时,势必会给这节电芯造成温度急剧升高和电压的大幅下降,当温度过高会给电芯带来不可逆转的伤害,电压的大幅下降会造成电池组的不均衡状况。

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厂家在选电芯时,尽可能选取内阻值较低,相对一致的,据说只有30%的合格电芯才能入选,但是电芯在电池组中的位置不同,充放电时温度就不同,温度不同时带来内阻值也会不同,还有不同电量百分比时内阻值也不同。所以想办法使电池组内的电芯内阻值和电压相同就是关键,厂家设计出了均衡系统(BMS电池管理系统),比亚迪的均衡采用的是被动均衡,目前自己所知的就是预约中全车最高的单节电芯参与均衡,满电后全车大约1/2高压电芯参与均衡,而均衡是采用接通旁路电阻给高压电芯小电流放电的过程这个过程非常缓慢,需要车主有良好的充电习惯,有时间就冲电,下次用车再拔掉充电枪就行了,一切都在默默地进行中。

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充满电后自动进入这个状态,均衡结束后自动断电!

大家也许会说这个被动均衡不如主动均衡电路,这时自然的,自己所知的最好的车应用均衡电路的确是特斯拉的BMS,但是成本的增加也是厂家要考虑的问题,再说了我们是磷酸铁锂电池不是三元锂电池,安全性和大电流放电等方面它们对我们也是只有羡慕的份!在这里不展开讲这个问题了!

下面说说我做的实验,平时我保持良好的充电习惯,电芯的一种性非常不错,截取近几个月的电芯电压情况图。

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大家可以看到电芯的压差非常一致(处女座的可以忽视,想要没有压差几乎不可能的)。

首先我模拟市区行车常遇到的情况,在正常用车过程中电量消耗到15%,发动机启动,行车过程中充电,电量上升后,低速又开始用电,中间红绿灯原地发电几分钟,重复行驶15公里后,进店检查。

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大家也许看着感觉压差好大,其实不用太担心这只是模拟一次市区低电量行车过程,在来一个正常放电到低电量的检测图片。

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大家可以看到比高电量时的压差大多了,这个没法避免,因为3.2V以下电量较少,压差大难以避免。

其实一次市区低电量行车带来的差距这样比对就有了结果,的确增加了不均衡性,但是车主们不用担心,这时正常充电并均衡可以较快的消除压差。

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这是满电后均衡7小时正常行车后检测的数据,大家可以看到压差在电量30%以上已经不是很大了。

所以大家在行车过程中尽量要提前规划,不要在低电量时反复充放电,可以在电量40%左右就开始切换HEV,防止出现我做实验的情况!

再来说一下车友们测量完电芯电压后,知道了电压差,多长时间能把电压均衡一致的事情吧!

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这两次测量中间均衡了18小时,电压差别的确很小的,中间也正常用车了,用车过程中也会产生新的不均衡,但总体最高压差降低了,我把其中一次便携充电过程中的电压变化贴上来,咱们一起算一下。

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截取11-30分钟数据,就是20分钟内的变化,第二列是高压电芯电压,第三列是低压电芯电压。取平均值((3.35-3.344)+(3.341-3.333))/2=0.007V,换算成每小时电压上升0.021v(当然在电压低于3.2v以下时,电压上升的快多了),每上升0.001V需要大约3分钟。

用车和充电过程中都会产生不均衡的情况,主要原因还是电芯内阻的微小差异导致的,原厂配备的充电器相对于动力电池充电电流控制在1/6C和1/10C,已经把充电中可能带来的不均衡情况控制的比较理想了,车友们不用在这里纠结到底哪个更好,确保安全的前提下适合自己的就是最好的!而在用车过程中急加速时大电流放电的确会导致不均衡的产生,我也做过实验,但是大家一定要在高电量时进行。

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实验过程中连接着设备查看,发现急加速时瞬间电芯电压下降0.3-0.35V,松油门后自动回升,间歇急加速3次后,行驶4公里,再次检测电压,可以看到变化很小的,只要在合理的范围内大电流放电还是被允许的,也不会给电芯带来很大变化的,但是低电量下就完全不同了,在这里我不会拿自己车做低电量急加速实验的,俺还要用上十几年呢!

至于低电量的用理论数据说明吧。

技术狂唐车主亲证:这么开,简直就是在糟蹋电池!

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这时大家可以看到放电过程中电量40%以上时内阻值变化不大,30%以下内阻值急剧增加,在较低的SOC下(30%以下),电池直流内阻比较高,在30~80%期间保持比较平稳,无论是放电还是充电,在30~80%SOC范围内,电池的直流内阻相差不大。在相同的测试电流下,放电测试情况下的直流内阻要略大于充电情况下的直流内阻。但两者相差不大。

而比亚迪电池静止后电压一般在3.4V(100%)左右,比起其他厂家的要好的多,所以我认为比亚迪电池这个范围在30-100%内电芯的内阻都还是比较稳定的。在低电量时如果大脚油门会带来对电芯的一些伤害,所以我们要尽力避免,厂家最新的BMS策略对40%以下的放电功率进行了线性限制,就是为了保护电芯所做的改进!顺便说一下我的习惯,我平日用车尽量控制电量在35%以上,中间可以适当用油,电量40%以下时,就当做普通车使用,这时不去装一下,当然我在高电量时也只在安全的前提下提几次速度。

再和大家在说一下我的充电和用车习惯,当然如果有什么错误希望车友和比亚迪的工程师及时对我提出,良好的充电条件,有条件时就插着充电枪,用车时再拔下用车,平时随用随充,每天用车的情况下10天左右把电量用到15%一次,每月一次到10-5%一次,然后充满并均衡好,当然如果均衡完成不了没关系的,均衡是一个累计的过程,不要纠结于是否均衡完成,即使完成一次,电芯的压差也不可能完全消除,曾经有车友均衡过8整天完成一次,但是用车后再次均衡仍然要均衡6整天以上,这时的电芯压差任然没有消除的,良好的用车习惯才是关键,电量较低时,切记不要大脚油门,平时要善于规划,尽量不要在拥堵路段低电量来回充放电,使用原地发电时尽量避免低电量,相信在大家良好的用车习惯下,我们的新能源车会成为汽车划时代的骄傲!同样我们拥有国产自主知识产权的车在我们手上会成为新能源时代的骄傲!

大家有兴趣的可以试一下,平时电量80%、40%、15%时满电均衡时间,是不是都一样的,因为自己的原则是不耽误用车所以有时候要想完成这些数据估计要很长很长时间才能做完,大家如果手头有数据可以一起来探讨,当然是自己的车,不同车因为均衡情况不同,所以结果也具备参考性,除非是比亚迪设计BMS的科研人员!

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