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一文讀懂為什么你用“快充”充電速度還是慢?

發(fā)布時間:2023年6月9日 | 文章來源:800V高壓未來 | 瀏覽次數(shù):3,380 | 訪問原文

隨著政府的大力推廣,電動汽車市場開始爆發(fā),人們對于電動汽車也越來越感興趣。現(xiàn)在隨處都可以看到電動汽車的身影,且經(jīng)常能聽到人們在談論電動汽車補貼、續(xù)航、品質等話題。

 

開“電車”充電是永遠躲不過的問題,因為它直接決定了是否會在路上因為沒電而拋錨。充電過程中,大家最關心什么?一定會是“充電速度”,“讓充電像加油一樣快”是很多新能源車主追求的點。然而現(xiàn)實的充電速度卻不盡如人意,大家總是會抱怨和質疑:快充怎么充電還是這么慢?是不是充電樁的問題?

今天帶大家一起來看看,充電速度慢到底是什么原因?

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正確認識電池充電過程

提到“充電”,常有“快慢”之分,不同車輛的快充時間略有差別,具體可查看廠家公布的數(shù)據(jù)充電過程也并非簡單的將充電槍頭與插孔進行物理連接。就“快充”而言,其充電過程一般可分為六個步驟,除了第一步物理連接外,還有:

低壓輔助上電:充電樁向電動車提供低壓輔助直流電源,以激活BMS(電池管理系統(tǒng));

充電握手:車端與樁端互相發(fā)送“握手”信息,獲得雙方的充電相關參數(shù);

充電參數(shù)配置:樁端與車端進行包括車端最大充電需求功率、充電樁最大輸出功率等基本參數(shù)的匹配,以確保后續(xù)充電過程中雙方“適配”;

正式充電:電動車內(nèi)置的BMS會向充電樁發(fā)送充電功率需求信息,充電樁會根據(jù)該信息,實時調(diào)整自身輸出的電壓、電流,確保整個充電過程的順利,同時,它們會實時監(jiān)控彼此充電狀態(tài),確保充電安全。

從充電過程中,我們不難發(fā)現(xiàn),電動車“快充”的過程,實際是BMS與充電樁信息實時交互,控制充電樁輸出電壓、電流的過程。就好比一個口渴、需要喝水的人,喝多少水,喝水速度的快慢,更多的是取決于該飲水者口渴的程度與喝水的能力。

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正確認識充電速度變化

了解電池的充電過程后,再來看充電速度的變化,關于“充電慢”的原因,你就全明白啦~

1、如果我們認真觀察動力電池的充電過程,就會發(fā)現(xiàn),電池的充電速度并不是呈線性的,在不同的剩余電量值下,充電速度是不同的。汽車充電的速度快慢大致可以分成三個時段,前20%最快,中間20%-80%較快,最后20%會較慢。

在啟動充電的10分鐘左右,電池處于預熱階段,電池活性逐步提高,在此狀態(tài)下,電池所需要的充電功率逐漸提高,充電速度也在不斷加快。

在SOC達到50%~60%階段時(不同品牌的車型情況略有不同),電量需求就像坐上了“快樂滑梯”,開始下滑,充電速度也就自然而言地有所放緩。

當SOC達到95%以后,電池電量接近充滿,為了保護電池在工作過程中的安全充電,此時BMS系統(tǒng)就會進行干預,充電樁將以較低的充電功率進行充電,以保護汽車電池健康,確保充電安全。

2、上述問題導致很多人,都不會等待充滿就開車離開,致使電池滿載使用率下降然后退化。

從整個充電過程來看,不同階段,動力電池所需的充電功率不同,一般來說,SOC在20%-80%之間,充電速度會較快,整體是“由快到慢”的趨勢。

3

影響充電效率的五大因素

除了上述提到的電動車BMS調(diào)控策略外,充電速度的快慢還與充電樁及車輛功率、電池電量等因素相關。

功率

簡單來說,充電樁輸出功率越大,充電時間越短。充電是充電樁對電動車充電功率響應的過程,當車端電壓平臺高于充電樁電壓平臺時,充電樁將無法為電動車充電。同時,當充電樁最大輸出功率低于電動車需要的充電功率時,電動車則無法實現(xiàn)預期的“快充”。不同車能接受的輸入功率是不同,部分車型就決定了車的功率,會讓同一個充電站的用戶體感也所不同。

電池容量

這個很好理解,在充電樁端輸出固定功率相同的情況下,整車動力電池電量越大,充電時間就越長,這就如同小學生的數(shù)學題一般,在同樣口徑的放水管向池子里注水,池子越大,放滿水需要的時間越長。

同理,電池老化容量減少,也導致很多人明明開著同一臺車去同一個充電站補電,也會體感到速度大不如前。

當前電量

汽車電池生產(chǎn)商在生產(chǎn)電池時也會考慮到用戶的實際需求,所以在電池低電量時對充電的時長做了設計。電量的多少與充電速率成反比,也就是說電量越低充電用時就越短。

環(huán)境的影響

電池放電的速度也會受周圍溫度影響,比如在冬天對汽車進行充電明顯會比夏天時用時較長。還有個現(xiàn)象北方的朋友們感受會比較深,就是在冬季的時候愛車充不上電,或者充電速度慢得令人抓狂,這是怎么回事呢?這與電池本身的化學特性有關,就是所謂的低溫保護,在氣溫過低的情況下,電池中的金屬鋰會產(chǎn)生沉積現(xiàn)象,不再和物質發(fā)生化學反應,從而發(fā)生電池內(nèi)部短路的情況。

電池溫度越低,鋰離子電池的化學活性就會越低,充電速度就會越慢,且難以充滿。經(jīng)過科學測算:一般汽車電池最佳的放電溫度適宜在25度左右。

電池的類別

目前的科技表明,電池的類別對充電速度的影響不是很大,或者說不是其主要因素。最高端的鈉電池也只是在同容量的基礎上快10分鐘以內(nèi)而已。

那到底是誰決定了電動汽車快充速度?這是一個需要綜合考慮的問題,電池容量、電池溫度、電池材料等等,并沒有一個唯一答案。對“快充”速度產(chǎn)生影響并不能絕對的歸為某一種原因。