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【车轮电动讯】手机用得久了,你会发现电量越来越不耐用,可能以前一天一充的手机两年后就能变成一天两充。电动车也是一样,原本充满电能跑300km,用个几年后发现充满电只能跑200km出头了,想想就让人觉得很不爽。那么,电池性能衰减了能像发动机换火花塞一样被修复吗?
今天咱们就来一起讨论一下这个话题。
一、好好的电池,怎么就衰减了呢?
其实电池衰减这个问题是普遍存在的一个正常现象,只是手机电池坏了就算换一块也没多少钱(顶多三五百),但电动车电池衰减严重,换一块会让你肉疼很久罢了(动辄三五万)。
从原理上来看,电池性能的衰减其实指的是组成电池组的电芯之间存在电压、容量、电荷状态(SOC)差异的现象,比如#3电池的性能明显就不能继续使用了。反映到实际的使用情景中,大家会发现电池没以前那么耐用了,掉电速度刷刷的,续航里程也没以前那么远了,都是泪啊!
大家都知道,电池组内部是由一个个单体电芯串并联组成的。在理想状态下,我们希望每一个电芯的每项参数都一模一样。出厂时往往能做到(现在电芯一致性还是比较乐观的),但时间长了就难说了——电芯会因为充放电电流、温度、湿度、使用习惯等因素,变得不那么整齐划一。于是乎,电池就出现了衰减的现象。
二、电池衰减了有什么危害?轻则原地爆炸,重则一键火化!
电池衰减的危害可不仅仅是续航里程减少这么简单,很可能会导致在充放电时引起火灾、爆炸等非常严重的后果。可能你会问了:不就是少跑几十公里吗?还真能要命不成?
还真能要命!大家都知道,电池组内部的电芯和咱们常见的可以充电的5号电池差不了太多,3.x V或4.x V的电压拿来跑跑四驱车、用用遥控器还可以,但用来驱动汽车明显不现实。所以,串联升压就是最好的办法。
图上的#1、#2、#3、#4、#5号电芯组成的电路就是一个典型的串联电路,它们之间的关系是同进退,共繁荣,要么一起工作,要么一起休息,但问题也就来了。如图所示,串联电路充电时,#1和#4号电池已经按照预计目标完成充电,#5号电池革命马上成功,#3号电池思想最落后,距离充满还有很大距离。
很明显,有些已经充满,有些还在路上,但电池管理系统BMS可没咱们这么智能,它通过检测整个电路的平均电压,发现电路还没有满电,需要继续充电。那么,#1和#4就会过充,#5不久后也会满电继而过充。
过充了的电池就像定时炸弹,一键火化了解一下?
过充是一件很可怕的事情,轻则原地爆炸,重则一键火化。BMS当然知道过充的危害(程序员教会它的),所以立刻停止充电。如此一来,只有#1和#5号电池被充满了,明明容量可以达到50kWh,实际只充进去了45kWh,续航里程不减少才怪呢。
三、 能修吗?修好贵不?
能修,但肯定不便宜。咱们先谈谈怎么修,再说说修要花多少钱。
电池衰减,修起来真不难。见过下面这个东西吗?
早些年间类似于上图这种的电池修复仪混迹于各大电动自行车专卖店和修车摊,给予了无数换不起电池的学生们以希望,小编我当年就说其中一员。为电动汽车电池组做均衡的设备在原理上和这个差不多(实际上差得也不小,毕竟一个是铅酸电池,一个是锂离子电池),只是名字更高端了一些,叫:电池均衡仪。
电池均衡仪的原理很简单,但操作起来比较费劲,需要把电池组从车上拆下来,再对每一个模组单独进行放电、充电。如此一来,所有电芯都被满充、满放,回到了同一起点(电压一致),它们之间的差异也就被消除了。
前面介绍的这种修复方法就是大家在4S店中常见的那种。不过这种方法比较麻烦,一个是时间长,少则1天,多则1礼拜;二是质保期外做电池均衡花费并不低,毕竟电池一拆一装的工时费就不少。所以,这种修复方法是不得已而为之的一种方法,也是很被动的一种方法。
不过,厂家也不希望天天都有一大堆车跑4S店里做电池修复,所以,现在绝大多数电动车上都集成了更便捷的主动式电池均衡功能,并将其集成在BMS电池管理系统中。
这个主动式电池均衡系统其实原理也不难,无非就是在充电时让吃饱了的电池放下筷子,把饭让给没吃饱的电池;在放电时让吃饱了的电池多放电,等等那些没吃饱的电池们。再暴力一点的话,也可以直接将充电时的电路改造成并联电路。
总计一下就是:充电时,削高填低或改串为并;放电时高先低后,再并肩作战。
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