各位秦车主,大家在使用车辆的时候,可能会发现:电池组每次大功率输出后,就会激活均衡程序,或者因为某个未知的原因,均衡程序也被激活了,因此,有些车主就会找个不用车的时候,让车辆一直插电进行均衡。可是,事实上是:这样的做法,带来的好处并不明显,而更多的车主,电池反而损坏得更快了!这是为什么呢?秦的均衡程序真的没有任何作用么?
我们先来看一下秦的电池组,采用的是单个电芯串联的方式组成的,14款是152个电芯,15款是160个电芯。简化图如下:
我们知道,出厂时,这些电芯电压都是一致的,在使用中,因为种种原因,电压不一致了,我们称之为电池不均衡了。现在,我们把不均衡的电池看成两种:电压高的(正常的)和电压低的(不正常的)就可以了。
再简化为下图:
实际上秦这个电池组是有保护电路的,分低压和过压保护。
低压保护是用来限制电池放电的,有两种形式:一是当电压低的电芯放到保护电压时,整个电池组就停止放电了,电压正常的电芯还有放电能力,但放不了电。另一种方式是不检测单个电芯,只检测整个电池组电压,但这种方式会使电压低的电池过放损坏,所以秦的BMS系统选择了前一种保护方式。
过压保护是限制充电电压的,也有两种方式:一是检测单个电芯的充电电压,当电池组中某个电芯达到满电电压即停止充电;二是检测整个电池组电压,当整个电池组电压达到满电电压时即停止充电。秦显然选择了后者。
为什么???因为这样可以使整个电池组尽可能地多充电,仅此而已。
现在我们说说充电。
充电时,串联的电池组,每个电池电流一致,所以,这种简单的串联电池组,怎么充,电压高的都会比电压低的高,普通充电模式,想把电压低的电池充至正常电压是可能的,但想使串联的电芯电压重回一致是不可能的。
那怎么才可以做到充满时,每个电芯电压基本一致呢?那只有一个办法:在电池组上加充电均衡板。每个均衡板负责一个电芯的充电保护。当电压高的电芯充满时,均衡板就断开这个电芯的充电电流,使之不再充电,同时激活均衡板上的一个电流旁路,让没充满的电芯可以继续充电,直到充满,均衡板就再断开这个电芯的充电电流。
如下图:
秦是没有这个均衡板的,而且采用了检测整个电池组充电电压的方式来确定是否充满,那么就会造成以下现象:
我们用14款秦的电芯电压为例:最低电压2.8V,最高3.4V。现在,电池不均衡了,电压高的2.9V,电压低的2.8V。放电时,电压低的到2.8V,BMS就不让电池组放电了,车主开始充电,均衡程序激活。
仍以下图来说明:
两个电芯组成的电池组,充满时为3.4*2=6.8V。现在,我们知道两个电芯已经有0.1V电压差,那么当BMS系统检测到电池充满时,电池组电压为6.8V是不错,但事实上两个电池的电压分别为3.45V和3.35V。请注意,电压原本正常的电芯,此时已经过充电了!过充电了!过充电了!重要的事情说三遍!而低电压的电芯还差0.05V才充满!但此时整个电路已经停止充电了的话,低电压的电芯是永远也没有机会充满了。所以BYD设计了均衡程序,此时,电路中仍有一个小电流,称为涓流充电状态。时间长了的话,低电压的电芯当然会被充至3.4V的额定电压,但电压高的电芯可能已经被充到3.5V,超过额定充电电压0.1V了!这对电芯是有伤害的,但伤害并不严重,可以接受。
这种状态,应该还是很理想的,电池组的不均衡非常轻微。
事实上,很多车主的电池,电压差已经达到0.2V,甚至0.3V了,问题就不这么简单了。我们还是用上图的两个电芯来说明。当压差到0.2V的时候,我们把电池充满,电压6.8V,但高电压的电芯已经3.5V,电压低的电芯为3.3V。均衡开始,到电压低的电芯充回3.4V时均衡结束。此时,电压高的电芯可能电压已经到3.55V甚至3.6V了!过充和过放一样,偏差电压越大,对电芯伤害越严重!如果压差达到0.3V,那就很可怕了,电池组达到6.8V电压时,高压的电芯已经是3.55V,而低压的还在3.25V,那么我们花很长时间,总算把低压的电芯“均衡”回3.4V,此时,电压高的电芯已经达到3.6甚至3.7V的电压,结果会怎么样?这原来是正常的电芯在这样的一次次均衡中被过充,而电压低的电芯反而没什么伤害。
这是电芯没有衰减的情况。如果电芯衰减了,又是什么情况呢?
如果低电压的电芯是已经衰减了的话,那么在放电时,它会是电压率先降到最低的,充电时,它反而是电压最快达到满电电压的。衰减得越厉害,它的电压下降或者回充得就越快,在正常的电芯没有达到满充电压时,它就已经充满了,均衡的结果就是它一次次被过充折磨,死得更快些了!
相信看完这个文章,大家都知道为什么秦的均衡程序不能单次长时间进行了。当然,也许秦的BMS系统对电芯过充也有一定的保护机制--大家都知道这只是心理安慰,毕竟它没有均衡板。如果我们的秦,电池要均衡的话,请分多次进行,而不是一次性长时间地均衡,也许对你的电池组更有好处。
结语:希望有更多的人看到这个文章,让更多的秦车主的电池跑得更远,让我们用车更顺心!
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