老是说电动车的电池, 其实你还得看看这个
来源:宝鄂实业
2019-03-27 17:35
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由于电池的容量大小对于电动车的续航里程几乎有着决定性的作用,而对加速性能也有着一定的影响,电池的重要性在大家心中已经根深蒂固。
小时候玩的四驱车,电池快没电的时候四驱车越跑越慢就是一个例子。
当然了,四驱车没有BMS(电池管理系统),所以没办法控制电池的电量尽量保持稳定的输出。实际的电动车电池在电量下降后,不会对电动车的性能产生那么大的影响的。
而除了电池外,四驱车上最重要的也就是电机了,也就是所谓的马达。
一般买来的啥旋风冲锋、先驱音速配的马达都是基本款黑色超霸,网上查了一下大概是10000转/分。
而我那亲表哥在老市区15块钱淘的音速马达能达到每分钟78000转!
怪不得他那原装的飓风音速换上马达后试车时就撞碎了......
一台电动车造出来,厂商都会抓“三电一屏”来做文章。
三电指电机、电池和电控(电池控制系统,也就是BMS),一屏说的当然就是车载中控啦。
电池可谓是老生常谈了,电池容量的大小决定了电动车的续航里程,然而受限于能量密度,靠着堆电池来增加续航里程的做法还会增加车重,在续航里程和性能方面拖后腿。在电池技术取得较大突破之前,电池也就这样了。
不过好像很少有人说到电机?
电动车电机的分类
电机应用在汽车上作为动力来源,必须有较快的响应、较高的效率,成本还要在可接受的范围,并且考虑到已经非常重的电池组,所以电机的重量要尽可能的轻(功率密度高)。筛来筛去,最后符合条件的也就只有四种。
直流电机最致命的缺点就是相对而言效率偏低,虽然以前在电动车上有应用,但是现在已经越来越少,正在逐步被淘汰;而交流感应电机和开关磁阻电机也一样有着效率偏低的问题,这两者主要都是在商用车上使用。
而永磁同步电机是目前效率最高的电机,可靠性优秀,功率密度高,目前为大多数电动车所应用。
而从去年上半年的数据显示,在全国生产的7万辆纯电动乘用车中,使用永磁同步电机的约为46,000辆,占总数的65.7%;使用交流异步电机的约为23,000辆,占32.9%。
永磁同步电机
三相绕组作为定子通入交流电,产生旋转磁场。而由永磁体组成的转子由于不同磁极相互吸引的作用而跟着旋转磁场同步旋转,这也就是电动车的动力来源。
电动车电机决定着电动车的加速和极速性能。而除了车重、轮胎阻力等因素外,扭矩对加速性能起着至关重要的影响。对于同步电机而言,其扭矩T=KtΦIa,其中Kt为电机结构常数,Φ为磁通量,Ia为定子绕组电流。可以看出绕组电流在很大程度上影响着扭矩。如果想要增大扭矩,其实就只要增大绕组电流,相当于增大电池电流。但是能否承受电池的输出电流,就得看电机本身的结构设计极限了。
而在极速方面,车速v=3.6n(2πr)/(60*i),其中n为电动机转速,r为车轮半径,i为减速器减速比。电动机的转速和电源的频率以及电动机的磁极对数有关,简单的理解就是和电池输出电流的频率和电动机本身性质有关,而减速比则是在设计阶段就已经固定了的。
在狂暴模式下最快能够2.28秒破百的电机究竟是啥妖魔鬼怪?
特斯拉上所采用的更准确的说法是三相交流异步电机,通过同时接入380V三相交流电源供电。转子和定子旋转磁场方向相同,转速不同,存在转差率,所以叫三相异步电机。
电机类型为何不同?
那么为什么特斯拉采用交流感应电机,而国内的电动车大多采用永磁同步电机呢?
交流感应电机成本较低,可靠性更高,稳定状态下效率能达到90%左右,在高速公路发达的情况下能够达到较高的使用效率,适合欧美等高速公路网络发达的国家;而永磁同步电机功率密度大,调速范围大,适用于频繁启停的路况,更适合国内一二线城市拥堵的路况。
除此之外,永磁同步电机需要钕铁硼这种稀土材料,而我国的钕铁硼磁性材料产量占全球总产量的80%。由于永磁材料有着退磁的风险(温度等因素会造成磁力下降),特斯拉采用的感应电机在某种意义上来说更加可靠耐用,成本更低;而国内电动车的永磁同步电机更适合国内的实际使用情况。
手机没电后我们能第一时间想到的犯罪嫌疑人,那当然是手机上面最重的东西——手机电池。接下来,就随我一起审讯一下这个首当其冲的罪魁祸首,看看它的供述词。
第一代手机电池:镍镉电池
镍镉电池可以算得上是首先运用在手机上面的第一代手机电池。你是不是也被“长期不用或者新买的手机充电时间一定要超过12小时,反复做三次充分的充放电,否则电池损坏”这句忠告困扰过?而镍镉电池正是困扰了大家好多年的手机充电忠告的来源。
曾被广泛应用于移动设备上的镉镍电池
镍镉电池作为第一代手机及其他移动设备上面使用的储能供电电池,不可避免的有着许多不成熟的缺点。首先镉镍电池的容量较低,为当初的手机提供电能的镉镍电池很少有能超过1000mAh容量的。但是其最致命的缺点在于如果人们对它在充放电时如果处理不当,就会很容易出现严重的“记忆效应”,一旦出现也就意味着这枚电池基本报废。而上世纪八九十年代的手机电池无法做到通用性,所以只能去相应的手机专卖店购买价格昂贵的原装手机电池(ε=(ο`*)))唉,说多了都是小钱钱化作的泪)。
“记忆效应”其实是如果镉镍电池在充电之前,需要将电量完全放尽。如果充电之前没有完全放尽,就会在电池极板上出现一些小气泡,几次之后,小气泡累积就会减小电池极板的充放电面积。表现在手机上就是电量减少,怎么也充不满,从而报废。另外,镉是一种有着严重毒性的重金属,废弃的镉镍电池很容易污染生态环境,造成不可挽回的后果,所以镉镍电池在现在最新设备上早已被淘汰。大家大可不必再理会上面的“反复做三次充分的充放电”的充电忠告。
第二代镍氢电池
第二代镍氢电池
作为镉镍电池的下一代接班人镍氢电池乍看之下,和镉镍电池似乎没什么区别。但是其可充电的容量要比镉镍电池有着明显的提高。大概高了30%-50%。而相应的人们可以使用手机进行通话的时间也可延长不少。最重要的是镍氢电池几乎不含重金属,对环境的污染很小,所以镍氢电池也有个外号叫做环保电池。镍氢电池是否存在“记忆效应”是非常有争议的,一般认为其“记忆效应”非常小,基本可以忽略不计。
因为镍氢电池应用到手机上面不久,新一代锂离子电池就出现了。所以镍氢电池在手机上面使用的时候前一段时间有着镉镍电池与其在手机市场上混用,后一段时间有着锂电池和它在手机市场上混用,所以其自己单挑大梁的时间较短。但是镍氢电池是不是就被淘汰了呢,请看下图:
经常被用于日常生活中的镍氢电池
哈哈哈,猜对了镍氢电池因为其成本低,寿命长,环保以及特别重要的安全性。被广泛应用于你的无线鼠标,键盘,无线麦克风及剃须刀等小家电上面。
为什么要特别强调镍氢电池的安全性呢?因为接下来就会是我们最新一代的暴脾气电池 锂电池 出场了。
第三代锂电池
手机和充电宝上广泛应用的聚合锂电池
毫无疑问,锂电池是目前手机,家电甚至汽车上面的的储能明星。在当前的社会里面每个人不可避免要和它打交道,因为你不可能放弃你的手机(笑嘻嘻)。
锂电池没有任何记忆效应,可以随时随地充电。能量高,重量轻,体积小。经过特殊处理之后还可以使用快速充放电技术。总之上面两种电池所能有的缺点它一个也没有。
But,he is terrible man!!! 锂电池极高的能量密度和快速释能的优点一旦利用不当,就会出现Boom(爆炸)。锂电池一旦出现安全问题,其从冒烟到燃烧爆炸只有短短3秒钟,普通人基本无法来得及反应,而且锂电池产生的火灾是无法用水来扑灭的。所以手机上面锂电池的安全性防范一直是各大手机厂商把关的重中之重。一旦出事,后果惨烈,且很难逆转人们对相关手机品牌的恶劣印象。
手机锂电池爆炸瞬间
锂电池虽好,但也是有寿命的,锂电池的寿命一般与其重放周期密切相关。一般锂电池的充放周期为300到500次,表现在手机上的寿命大概在3年左右。而且如果手机使用不当,锂电池的寿命损耗会加快。一旦锂电池的充放周期达到了目标值,就会表现为手机很快就没电了,频繁重启。
为了改善大家手机电池的寿命和使用效率,磊磊有以下几个建议:
1.充电尽量使用原装适配的充电器。因为这样才能达到锂电池的最佳充电曲线,从而减小锂电池充放电损耗。
2.不要等手机电量到了警戒线以下再去充电。因为锂电池过充和过放都会造成严重损坏,你的手机可以防止过充,但是很难防止过放。
3.不要边充边玩手机游戏,尤其是大型激烈游戏。因为这会让你的手机过热,导致锂电池损耗加快。
4.定期检查,并及时维修更换手机电池。一旦电池达到了预期寿命,并影响到了你的正常使用,可以去手机售后点要求维修更换手机电池。