前些天,我們?cè)诠娞?hào)上,轉(zhuǎn)載了“42號(hào)車庫(kù)”制作的視頻。她們把一臺(tái)早已開(kāi)了57w公里的斯柯達(dá)e550插電混動(dòng)車輛的電板做了容量測(cè)試。
然而后臺(tái)有同學(xué)留言,說(shuō)小編吃相難看,居然說(shuō)e550一臺(tái)插混車有40度電。
小編聽(tīng)到以后,真感覺(jué)有點(diǎn)哭笑不得。視頻中,北大的工程師測(cè)試的是電芯的Ah,即電瓶的容量。并不是電瓶的能量,我們常說(shuō)的多少度電。
首先得謝謝那位男子伴,文章看的特別仔細(xì)。其次,也給我們提了個(gè)醒,盡管現(xiàn)今新能源車輛早已到處跑了,但你們對(duì)新能源技術(shù)還是不太了解,所以昨晚我們有必要給男子伴們做一次科普,講講電瓶的兩種參數(shù),容量和能量。
點(diǎn)擊觀看本期文章視頻內(nèi)容:Ah和Wh傻傻分不清,究竟那個(gè)代表電瓶電量?
01怎么分辨容量和能量?
雖然容量和能量有個(gè)很簡(jiǎn)單的辦法分辨,就是看單位。
容量的單位是Ah。你們可以看手機(jī)網(wǎng)站或則充電寶,都是用容量來(lái)評(píng)判電瓶的大小。常見(jiàn)的充電寶有5000-,華為最新款的電瓶有。
而在新能源車上,我們卻用能量這個(gè)指標(biāo)來(lái)描述電瓶,單位是kWh。
例如說(shuō)特斯拉Model3()長(zhǎng)續(xù)航版本的電瓶能量是75kWh,也就是我們常說(shuō)的75度電。國(guó)產(chǎn)后的標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版是52度電,切換到乙酸鐵鋰后又成了55度電。并且你應(yīng)當(dāng)從沒(méi)據(jù)說(shuō)說(shuō)過(guò)Model3的電瓶容量是多少Ah吧?
手機(jī)和車上都是電瓶,為何沒(méi)有統(tǒng)一常用單位?那究竟哪些時(shí)侯用容量Ah,哪些時(shí)侯用能量kWh呢?
02容量和能量的關(guān)系
雖然看上去混亂的兩個(gè)單位,能量與容量之間,是存在聯(lián)系的——只要曉得一塊電芯的兩個(gè)參數(shù),還能估算得到第三個(gè)。這三個(gè)值又有哪些含意呢?
我們先看最熟悉的——電壓。
這個(gè)我們時(shí)常接觸,不同的電瓶都有不同的電流。一節(jié)酸性電瓶是1.5V電池串聯(lián)和并聯(lián)的區(qū)別圖解,鎳鎘電池12V,乙酸鐵鋰電芯3.2V,三元電芯3.7V左右。
但小飛哥要跟你們指出的是,這都是額定電流。而實(shí)際不管哪種電芯,飽含電和放光電的時(shí)侯,電流是不一樣的——滿電狀態(tài)電流高,虧電狀態(tài)電抬高。
我們?cè)僬務(wù)勅萘俊?span style="display:none">c6S物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
電瓶充放電的過(guò)程,實(shí)際是正正極之間帶電離子聯(lián)通的過(guò)程。飽含電以后,能流動(dòng)的離子越多,那電瓶的放電能力就越大。
那如何檢測(cè)一塊電芯能放出多少電呢?
所以如同我們昨天說(shuō)的,每時(shí)每刻的電芯電流都不一樣的。所以工程師在開(kāi)發(fā)的時(shí)侯,須要用恒定電壓的方法測(cè)試電芯容量,結(jié)果能夠更確切。
用一定的電壓,放電一定的時(shí)間,拼上去就是Ah,也就是容量的單位。
當(dāng)一款電芯開(kāi)發(fā)好以后,工程師還會(huì)用容量的大小對(duì)不同的電芯進(jìn)行分辨,久而久之產(chǎn)生了慣例。例如一塊魅族的電芯;一塊來(lái)自福州時(shí)代的車用級(jí)電芯203Ah。
不管二者相差多少倍,道理都是一樣的。像手機(jī)這些只用一塊電芯的3C產(chǎn)品上,習(xí)慣成自然,你們就直接用電瓶上印著的容量參數(shù)來(lái)尊稱電瓶的大小。
然而,不是所有的電瓶,都只用一省電芯的。我們還可以通過(guò)串聯(lián)或則并聯(lián)的方法降低電芯數(shù)目。
高中數(shù)學(xué)我們都學(xué)過(guò),串聯(lián)可以降低電流,并聯(lián)可以降低容量。
通過(guò)調(diào)整串聯(lián)和并聯(lián)的數(shù)目,可以獲得最終須要的電瓶能量,對(duì)應(yīng)了我們剛才說(shuō)的公式。
新能源車輛的工作電流在300或400V,甚至有更高的800V。而一個(gè)鋰離子電芯的輸出電流一般在4V左右。這樣我們就須要把100節(jié)左右的電芯,給串聯(lián)上去,這時(shí)侯容量不變,電流升到400V。
我們拿上汽ER6的電瓶舉例,它的電瓶包由96個(gè)203Ah的電芯串聯(lián)而成,沒(méi)有額外并聯(lián)。假如我們一直用容量的角度來(lái)看,這塊電芯是203Ah。但一塊電芯,和96塊電芯組成的電瓶包,都被稱為203Ah,即便不合適,所以我們須要用能量來(lái)評(píng)判。
一塊電芯的額定電流是3.7V左右,除以203Ah等于730Wh,是0.73度電。而ER6電瓶包,盡管電芯容量也是203Ah,但額定電流是351V,估算得到整個(gè)電瓶包能量為69.9kWh左右。這樣能夠輕松分辨了。
這兒教你們一個(gè)十分實(shí)用的小竅門,假如想帶個(gè)很大的充電寶,例如2萬(wàn)mAh的,如何曉得能不能帶上客機(jī)呢?
依據(jù)《中國(guó)民用民航危險(xiǎn)品運(yùn)輸管理規(guī)定》,在我國(guó)攜帶聯(lián)通電源坐客機(jī),額定能量不超過(guò)100Wh時(shí),可以無(wú)需批準(zhǔn)直接上客機(jī)。
這兒規(guī)定是能量,不能直接比較,但可以用我們昨天的公式。
額定電流3.7V,除以額定容量,得到其能量為74Wh,大于規(guī)定的100Wh,就可以快速曉得,這個(gè)充電寶能帶上客機(jī)了。
正規(guī)的充電寶電池串聯(lián)和并聯(lián)的區(qū)別圖解,就會(huì)用一行篆字,標(biāo)上實(shí)際的能量,安檢小哥每次拿出來(lái)看一下的,也正是這個(gè)值。
我們最后總結(jié)一下。工程師開(kāi)發(fā)單個(gè)電芯的時(shí)侯,說(shuō)的是容量。由于身邊3C產(chǎn)品,例如手機(jī)、充電寶用的通常都是單個(gè)電芯,你們久而久之習(xí)慣了用容量來(lái)尊稱電板。
然而電瓶包由好多個(gè)電芯并聯(lián),用容量表示早已難以分辨,對(duì)外表現(xiàn)出的評(píng)判指標(biāo),是能量。
新能源車輛的電瓶,是典型的多電芯組成的電瓶包,所以我們用能量來(lái)評(píng)判。
但歸根究竟,我們最關(guān)心的是電瓶能對(duì)外釋放出的能量,這才是真正衡量電瓶“大小”的指標(biāo)。上次不要弄錯(cuò)了哦。