[閒聊] 聊聊為什麼磷酸鐵鋰電池需要校正

汽車

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大多數電車車主應該都知道電池分為LFP跟三元鋰
也都知道LFP建議充到100%來做「電池校正」

什麼是電池校正?為什麼需要電池校正?

我們看汽車電池有個百分率,告訴你用掉了多少電
這個百分率有時會不準確,通常這些百分率會在下幾個週期BMS的電池校正中貼近正常
那為什麼唯獨磷酸鐵鋰(LFP)需要特別關心電池校正,而三元鋰(NMC)不太需要?

我們先從單一cell(單一電池)+BMS的情況說起

通常我們直覺上會覺得判斷剩餘量,是以他的電壓大小來判斷
事實上也是如此 https://tinyurl.com/297qxb45

我們只要量測電壓,加上BMS衰減因數(電池老化造成的影響)
基本上都可以很準確的估算出這個cell還剩多少電量

我們用筆電有通常用的是單體軟包鋰離子電池,我們常常有一個經驗就是
明明電量還有15%,但是卻不到一分鐘就降到0%後關機了。那是因為筆電通常用li-ion
他的放電曲線長這樣: https://tinyurl.com/yul8t4be

筆電單靠自身的BMS沒辦法準確的判斷電池的情況,很多時候BMS都只能靠紀錄來猜
比方說BMS紀錄了上次充電後已經輸出了1000mAh的電所以他「應該」剩下15%
但是也許電池已經充完電放了一個禮拜,流失了200mAh了?所以BMS就會猜錯電量
直到放電曲線尾端,電壓變化明顯了BMS才能算出現在電力不足要關機惹

這就是為什麼放一陣子不開機特別容易有這問題,以及電池老化也有這問題

回到車用電池,目前車用的主流是LFP跟NMC,我們看看他放電區線長這樣
https://tinyurl.com/yob7rgjd
這就是為什麼LFP需要做頻繁的電池校正,因為它的 容量/電壓 變化很小
所以需要計算充滿(左邊斜線)到高原衰竭(右邊斜線)中間有多少電
加上電池耗損以後這曲線會變得更難計算,所以需要頻繁校正
NMC只需要定期偶爾充滿,讓他校正老化因素就可以了

以上都是單一cell的管理,那BMS對多cell是怎麼管理呢?

事實上BMS並不會讓整塊電池包等功率放電,也就是說他不會讓每個cell剩餘容量一樣
大致上應該就是讓某些電池80% 某些電池40% 某些電池60%
然後調配出一個穩定區間的電壓出去。

充電的時候也不是等功率充滿,他可以在放電時先優先把某個cell排空
充電時刻意將它充到100%來做單電池校正(注意,這不需要電池包充滿100%)
NMC可以用這方法平時就做校正,但是LFP需求的校正量極大
所以LFP比較會建議全部充滿,反正他也比較「耐充」

BMS跟溫控系統是整個電動車技術展現的最核心部分,
每家車廠的技術差異,在這邊最明顯的展現出來

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Tudo119271樓 10/06 10:28
sm9815122樓厲害 10/06 10:31
roseritter3樓 10/06 10:34
kching4樓推推 10/06 10:36
tr9205樓推 專業 10/06 10:52
t5p3ax6樓推,這篇要跪著看 10/06 10:57
shangptt7樓 10/06 11:02
alittleghost8樓特斯拉第一的話,電控技術誰是第二 10/06 11:10
atrix9樓感謝分享 10/06 11:17
fenderrb10樓 10/06 12:02
doi11樓感謝 10/06 12:05
FormulAn2112樓好奇比較偏門如鈦酸鋰是否也需要這樣 10/06 12:35
本人13樓看放電曲線大概就知道需不需要了 10/06 12:37
enjoy804114樓所以電車的電耗好壞就差在這吧? 10/06 13:42
hhd732503015樓電控就是最重要的差別 10/06 16:22
shiftdog16樓 10/06 19:52
GOPOL17樓所以三元鋰偶而要充滿校正嗎? 我開2萬KM 從來沒充滿過耶XD 10/06 22:28
lijim18樓 10/07 04:25