特斯拉冬天电瓶续航拉胯?网友笑疯的段子图都在这儿
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大家好,我是电动车公社的社长。
近来,好多人都在向我询问一个问题,那就是,磷酸铁锂的车在冬季的表现这般差劲吗,究竟可不可以购买呢?
新提车的特斯拉车主,最近好些,不约而同碰到车竟突然抛锚,明明还有几十公里续航。比亚迪车主,也是如此,同样碰到车突然抛锚,明明还有几十公里续航。这就是原因。
这些车有着共同特点,此特点为都采用了磷酸铁锂电池,而且当下恰恰正处于寒冬时节。
对于特斯拉车主而言,或是比亚迪汉的车主来说,基本上都处于这样的一种情景:磷酸铁锂车主首次经历过冬,他们所碰到的问题,按照行业术语来讲被称作“SOC跳变”。在工程师的角度来看,这其实极为平常,并且基本上是难以避免的。毕竟磷酸铁锂具备安全且便宜的益处,那么与之相对应的,就会存在不耐寒的不足之处 。
遇到问题时要找到解决办法其实并不是难事,其具体做法是,在冬季来临之际,应当最大程度去避免出现电量处于较低水平的那种状况 。
针对于磷酸铁锂所遭遇的SOC跳变这一问题,我特意找了两名工程师,来为大家讲述讲述:
玩手机(即在工作中摸鱼)之际,电量是备受瞩目的三个主要因素之一,其余两个分别为流量以及老板投来的注视目光。清晰直观可察觉的数字,乃是位于界面右上角电池图标旁呈现的百分百数值,此值相应代表着我们摸鱼时内心深处放松坦然的程度比率。要是该数值始终维持在100%,那么我们便极具信心,能够毫无顾忌地尽情摸鱼;然而,一旦电量只剩10%且寻觅不到充电设备,那我们只能心怀忐忑、小心翼翼地摸鱼了。电动汽车在这方面也是遵循这样的电量状态规律的。
当提及电动汽车时,大家都清楚,主流的动力电池正极材料主要存在两类之分,相较于磷酸铁锂而言。三元材料属于那种特别具备活力的正极材料。它的容量比磷酸铁锂更高,电压比磷酸铁锂更高,活性同样比磷酸铁锂更高,在用于电池时还宣称着“不如此充满激情就别想做电池”。当然其价格比磷酸铁锂更高,并且循环性能也稍差一些。
磷酸铁锂最大特点是“稳”,其也是具备还不错容量的情况,有着出色循环性能,加上价格相对较低,使得磷酸铁锂一直作为三元材料的竞争对手。两者哪个更具优势,哪个存在劣势,每个人心里自然都有自己的判断 。
直到冬天来了。
电池自身的工作原理是,当进行放电时,锂离子于电池内部借助某种途径由负极前往正极,与此同时,电子经由外电路以特定方式从负极抵达正极;最终,两者在正极内部实现汇合。一直持续到所有正极材料均被嵌锂,这也就表明电池放电已然结束了。
而磷酸铁锂偏偏是一种电子和锂离子传导都不太快的材料。
不过,尽管工程师们想出各种各样改善此情况的办法,多数时候能与三元材料差距较小,然而,一到冬天,这种差距便会显著起来。
终究,步入冬季,你亦会意欲于床上慵懒不动,不是吗。而电子与锂离子亦是这般想法的。
于是,原本充满热血的青年三元材料具备带动电子跟锂离子的能力,然而佛性十足的青年磷酸铁锂却显得有些力不从心了。如此便会出现即便仍存在部分材料尚未嵌锂 的情况,也会被系统判定为放电结束,自然而然地,到了冬天的时候,磷酸铁锂的电池会展现出比三元材料稍差一些的容量。
另一个原因在于电解液,若是擅长烹饪,你会发觉,冬季炒菜所用的油相较夏天更显粘稠,事实上,电池内部亦是如此,电池里的电解液,于低温环境下,流速会降低,这也会致使锂离子在电池内部的流动变缓,阻力增大,所以,更多的正极材料在尚未发生嵌锂之际,便被认定为放电结束,进而容量又减少了一部分 。
汽车企业在进行电池包设计之际,自然不会听任电池于寒风之中颤抖不止,而是会构建出温度维持体系,当然,这其中的一部分也会耗费一定的电量用以发热;另外,冬季车内通常需要依靠暖风取暖,而且入冬过后外面大风呼啸,行车时的风阻也会增大,这些情况无一不是对电池容量的损害。
这正是为何,一到冬天,电动汽车,特别是采用磷酸铁锂电池的汽车,其里程会大幅缩减的缘由。
然而,在某些特定的时候,电池的电量会出现跳变的情况,明明看上去有着几十公里的续航里程,可结果却偏偏毫无预兆地抛锚了,这着实是非常令人恼火的事情。并且,出现这样的状况往往并非是电池自身所存在的问题了,而是要归咎于电池管理系统的责任了。
一种被称作BMS的系统,也就是电池管理系统,按其名称含义,与电池相关的各类事务均需进行管理。其中,对于电池剩余容量自然也要承担起监控职责,而在监控时,存在着两个最为主要的办法。这两个办法,一个被叫做“安时积分”法,另一个被叫做“开路电压”法。
举个例子来说大概是这个样子。
有那么一天,你跟女朋友一道出去逛街了,你负责掌管钱财,然而她着手去花钱这件事,于是拿走了属于你的钱包,你满心期望晓得此刻钱包里头还剩余多少钱,可她就是不向你透露,问该怎么办呢?
这就需要两个数字:钱包里原来有多少钱,她花掉了多少钱。
如果你钱包里的钱原本全是属于你的,那你自然清楚钱包里钱的数量。然而要是她提前悄悄用掉了一部分,又或者提前多放了一些进去,那你就不清楚了。不过倘若你晓得每张钱的重量,接着称一称钱包的重量,便能知道里面有多少钱了。这便是“开路电压”法的原理 。
然而她究竟究竟已经究竟花掉了究竟多少究竟钱,要是每一回每一次每一趟在她花钱之际您都都去记录下来,通过做加法就能够知道了得出来了。可是要是她掏钱的速率速度飞快迅猛,而您又绝绝不可以仅仅只单只盯着她的手动爪子爪子的翻动动弹动不看路。那您就只好只能每隔每隔若干若干几秒的时候就看一眼她手里面的钱的数数目,并且认定她在这若干几秒的时间之间之内平均平均花销花掉了这么这么多,随后然后以此类推就能够估算推算出她花掉了究竟多少究竟钱。这便是就是“安时积分”法的原理道理所在了。
非常显然,采用开路电压法得以成立的前提条件是,在进行称重作业的时候,钱包的重量不可以发生改变,不然的话就称不准确;并且,你大概也会期望,每张钱的重量能够大一些,如此这般误差才会小一些。
针对电池而言,情况就是如此,开路电压法唯有在车辆处于停下的状态,亦或是电流极其微小的时候,才可以便利地加以运用。并且,借助电压(亦即钱的重量)去估算容量(也就是钱数),同样需要在单位容量发生改变的情形之下,电压的变化能够尽可能显著才行。然而……
能看得到,三元材料其斜率显著,极易借由电压判别当下的容量;然而磷酸铁锂的曲线呢……怎么会那般平……也就是说,更易于出现容量估算方面的误差。
然而安时积分法存在这样的问题,即你所见到的钱数,也就是系统采集到的电流,始终是几秒时间范围内的平均值,所以必定会出现误差,随着时间推移累积起来,与真实状况的差距就会越来越大。你太大意了,没有记录下某个瞬间存在的一大笔钱,那就只能自求多福了。
所以,哪怕是将两种法子合并,你对钱包内钱款数额做出的估算,和实际存在的钱款数额,依旧会产生差异,进而致使在女朋友告知你钱用光了之际,你却以为还有一部分 。
当然,工程师们在去设计电池管理系统之际,必定会将这些因素全部考虑进去的,可是呢,依旧会出现某些极端情形,像低温状况下,电压或者电流采样精度会下降等这类问题,进而致使对剩余电量的预测产生问题,最终导致容量跳变的现象出现。
因此,上述磷酸铁锂所具备的那些特性,便能够很好地对其进行解释,那就是,为啥磷酸铁锂建议要充满,然而三元材料却并不建议充满 。
三元电池宛如一位洋溢着蓬勃朝气的少年,给予其八分程度的饱腹感,不食用滋补品,却依旧能够活力满满,精神昂扬,充满干劲。
磷酸铁锂如同一位注重养生的年轻男子,除去进行常态的饮食,还得按照固定的时间与设定的量,摄入一定量利于健康的物品,如此方可维持身体所具备的活力 。
提到这儿,使我回忆起,我们早些时候有着诸多新能源车主,常常会碰到,驾驶着电动车,在道路上行驶着行驶着就陡然出现掉电的状况。眼睁睁瞅着续航里程从30千米,60千米,乃至80千米,一瞬间变为了空无一续航指示的管状物……
能够判断知晓的是,在初期阶段出现的这般状况,绝大多数的确是出现在配备磷酸铁锂电池的车辆之上。然而在配备三元电池的车辆身上,出现的情形相对而言比较少。——在这几年当中,因电动车出现故障而抛锚在道路上的事例显著减少,除了对于整个行业来讲续航里程的提高是一项重要助力之外,磷酸铁锂电池使用量的降低也是其中一个缘由。
当然啦,更为多的缘由或许是用户中的大多数人们都知悉怎样去使用新能源汽车了……
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