電動車剛買能跑100,現只能跑30,如何測量電瓶哪一塊是壞的?

2021-01-12 容濟點火器

電瓶壞,一般也不是說完全沒有電那種壞,而是內阻大大一定程度,造成容量小到一定值,就不能在某種場合使用了,比如電動車用的動力電池,如果容量低於標稱的80%,一般就不建議繼續使用了,鋰電池國家標準是做了500個充放電循環周期,還要有80%以上的容量。要想精確判斷某塊電池容量不行了,可以深度核對放電來計算容量,實際上這個太麻煩,一般通過測量內阻可以找到,請關注:容濟點火器

電瓶組是多個電池單體串並聯而成,單體差異會拉低整體容量

電瓶都是由多個單體電池並聯串聯後組成的一個系統,比如鉛酸電池單體標稱電壓是2伏,串聯6個後形成一個標稱12伏的電瓶;三元鋰電池單體標稱電壓是3.7伏,串聯4個後電瓶標稱電壓是14.8伏。鉛酸單個電瓶如果串聯4個,就是48伏,如果想容量加大,可以再並上一組。而鋰電池一般是先拿3.7伏單體來並聯成大容量的電池組,再串聯這些電池組來提升輸出電壓。鉛酸電池一般沒有BMS保護板之類的東西,鋰電池BMS保護板,往往保護的是一組並聯後的電池組,也無法做到每個電池單體都可以保護到。

因為電池單體生產時候有工藝偏差,不可能做到每個內阻和容量完全一樣,也就是存在在單體差異和不平衡,裝配和使用過程中,會加劇這種偏差值的擴大。正常情況下,單體之間要求不平衡度小於3%,這樣能讓整體電瓶組容量損失小於6%。如果單體之間差異達到了5%,整體損失會高於10%,一般就要建議換掉這個「掉隊」的單體了。但是要想找到這個單體,的確是需要儀器或者動點腦筋的。很多商家為了多賺錢,不會給你認真測量出這種偏差過大的單體的,只會叫你整個換掉電瓶組,讓「孩子和髒水一起潑掉」。

通過內阻來逐個判斷

如果電池單體個數不多,而手頭又有內阻測量儀表之類的,把單個電池單體拆下來,逐個用測量儀來測量單體電池內阻就可以了,找出比平均值大5%以上的來淘汰即可。當然也可以使用萬用表來測量,道理和測量儀是一樣的,下邊簡單說明一下。

電池可以簡單看成一個電壓源,如上圖,裡邊串聯了一個小內阻r,電壓源的電動勢大小為E,

E=Ir+IR,

U=IR

因此r=(E-U)/(U/R),其中負載R是已知的,為了保證放電時候電流控制在0.1C左右來選擇,比如可以使用一些電熱絲之類的阻性負載。而U可以簡單通過萬用表測量到R兩端的電壓。只要電池電動勢E測量出來,就可以順利算出內阻r了。

考慮到電阻內阻一般比較小,而萬用表電阻一般比較大,利用直流電壓檔,在不接負載電阻R的情況下,用表筆直接測量電池兩端電壓U0,會非常接近電池電動勢E,也就是E≈U0。這樣就可以順利算出內阻r了。

這種直流測試方法的優點是比較準確,但是放電電流大,所以測量儀表還可以使用交流信號輸入法來測量,施加一個頻率和振幅一定的電壓信號給電池,得到跟電壓相位一直的交流電流,電壓除電流就可以得到內阻,道理也大同小異的,都是歐姆定律另外一種角度的應用。

經驗估算方法

內阻測量雖然簡單,也容易理解,但是電池拆裝起來是一件麻煩事情,而且如果電池單體多了,根本就測量不過來,所以一般可以根據經驗來做一些判斷。

電瓶組在一定大小電流的放電下,容量小的,會出現電壓降低比較快的情況,而在充電情況下,容量小的,同樣會出現電壓升高比較快的情況。

可以簡單讓車子出去跑一段幾公裡遠的路程,相當於讓電瓶放電了一陣子,這樣用萬用表逐個測量單體電池,如果有些電壓下降比較厲害的,只要電壓值比平均電壓值低於5%的,都可以認為是容量比較小的,完全可以拆掉更換。

也可以打起大腳,空轉,然後找一些木板在輪胎上施加一點阻力,讓輪胎轉一定時間,比如10分鐘,也然後使用萬用逐個測量單體判斷。

或者找一段電熱絲之類的,接到電瓶組上放電一段時間,同樣通過萬用表測量單體電壓。

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