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个人DIY钛酸锂电瓶经验分享和使用感受
1 66 发布于 2020-12-07 23:42:58 只看楼主 热门标准
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有些车友在玩铅酸电瓶+电容,获得不错的性能提升和驶驾感受,但电容也有缺点:放发动机仓温度高了容易暴桨,放后备箱电缆长了效果要打折扣,安装占用空间,显得乱。。。为了两全其美,我想到直接上锂电瓶方案,替换掉原电瓶,从数据上看锂电瓶放电能力不比铅酸电瓶+电容差,这样获得良好效果的同时还美观,在玩锂电瓶的过程中可谓一波三折:第一次准备收一个本地玩改装车的二手品牌锂电瓶,过去收货时发现电瓶已经鼓得像个西瓜,但卖家坚称性能没有任何问题,我留个心眼给厂家打电话咨询一下,厂家说锂电瓶鼓了基本寿命就不长了,于是告吹;第二次网上下单一个70Ah磷酸铁锂电瓶,又因商家缺少配件原因没能按时发货取消定单;再查找时,因为慢慢学到的东西也多了,知道咨询用什么品牌电芯、多少倍率充放电、内阻、保护板持续电流/瞬间电流、保温措施(本人在北方,冬天零下15度,低温性能得考虑)等等,但对于组装电瓶的卖家们,却对这些问题却讳莫如深,不回答或经不起推敲,由此萌发能否自己组装的想法,经过一阵学习,发现自行组装是可行的,但需要买一些必要的工具,成本可能比直接买成品还高,经过一番思想斗争,我最终选择自行DIY这条坎坷的道路。

然后开始找电池、保护板、线缆。。。等全部配件,找到最后,居然没找到适合的磷酸铁锂电芯,网上大多数电芯是1C持续/3C瞬间放电远达不到我想要放电能力,3C/5C以上放电能力很少,找不着、或尺寸不适合、或容量不适合等,既然玩车,性能肯定是首选,高倍率必须坚持,最后目光停留在钛酸锂电池上。对比看钛酸锂更适合用作汽车电瓶,真正耐高温低温、高寿命、不燃烧、高倍率等,拥有10C持续/20C瞬间放电能力(官宣,有点虚),实际能力约6C持续/15C瞬间也轻松干掉磷酸铁锂,我在北方地区冬天-15度使用磷酸铁锂不太让人放心。但钛酸锂缺点也不少:体积大、容量小,所能选择到的容量大、尺寸也符合的很少,最终选择40Ah圆柱电池(还有33Ah方芯可选,实测38Ah)。

组装过程比较坎坷的,因为没有经验,走了很多弯路,正如我之前所预想的一样,最后的花费比直接买成品还贵,同时也因为使用圆柱型电池,体积大空间小组装比较困难,尝试各种办法最终把6串电池塞进了电瓶箱。

组装采用6串加均衡板方案,钛酸锂工作电压是1.5-2.9V,观致汽车启动后工作电压约14.0V(有些车是14.4V,这个取决于调压器设定),最高电压会波动到15.0V。如果用5串,2.9*5=14.5V<15V存在过充风险,需要加保护板防止过充;我采用6串方案,单串稳定工作电压是2.4V,2.4*6=14.4V刚好利用了钛酸锂最佳放电平台,而且6串2.9*6=17.4V>15V不会过充,同时钛酸锂也不怕过放,见下方钛酸锂放电曲线图,经过分析6串+均衡板是一个不错的方案,电流不过板可以完全发挥出钛酸锂电池大倍率放电的能力,但损失掉了2.4-2.9V段的容量,经过实测2.4-2.9V段的容量约占15%,这样容量利用率只有约85%,但锂电池电压平台回归现象,即2.9V很难稳定,不充电就自动降压到2.7V左右,一放电马上变成2.4V左右,电压波动比较大,这段电压不利用反而有利于稳定。

组装后电瓶实称重量8.7Kg,比原装15.5Kg减轻6.8Kg,实测放电能力约1100CCA(跟安装工艺有关,CCA值高实际也仅是个心理安慰),在奇瑞A3上启动电压14.4V,熄火放几天后电压14.3V,即不管启动还是熄火电压基本不变,不像4串铁锂电瓶有电压平台回归现象启动14.4V、熄火变成13.2V。

启动更加干脆,开大灯启动也没问题,启动瞬间大灯亮光亮度稍微有一点点变暗,而原装铅酸电瓶开大灯启动基本全暗,启动能力还是令人满意。行驶感受,车子变得平顺,之前换档顿挫感消失大半以上,动力有点提升,在动力弱的车上明显,动力强的车上可能感受不到变化,动力变化在我的A3上就比较明显,在一段经常跑80公里市区+国道+郊区路上,装锂电瓶之前平均时速最快记录是62km/h,换上锂电瓶后平均时速最快提升到73km/h,油耗方面在更快更猛地开车情况下没有提升,感觉油似乎经烧了一些,实际油耗跟之前持平,但速度提升一档。

关于容量,6串钛酸锂40Ah实际容量经过容量测仪测试约35Ah(模拟汽车电压14.3V,放电到9V),容量利用率约85%。其他容量相关测试:测试一,车上放音乐,正常偏高音量12,放音乐可以放9个小时,电压从14.4V降到11.5V,还能轻松启动;测试二,远近光全开、风扇最大、冷风最大、音响音量12,放电到9V电压,钛酸锂电瓶坚持了54分钟还能轻松启动,同样测试原装铅酸电瓶只坚持了21分钟(详见以下放电对比曲线),hx 铅酸电瓶已经使用4年多,标540CCA,实测525CCA,容量实测33Ah(充满12.7V,放电到9V),简单得出同容量下钛酸锂电瓶能效是铅酸电瓶2倍左右,即钛酸锂电瓶30Ah相当于铅酸电瓶60Ah左右,可替代60Ah铅酸电瓶。可能这个已经使用了4年多的铅酸电瓶没有说服力,我弄到一个新的观致原装60Ah电瓶,用充电器充满电放电容量为52Ah,放在观致3suv上正常使用,跑个30公里以上让它不至于缺电,然后马上拆下测容量,为31Ah,即全新的60Ah铅酸电瓶,在车子上容量也仅利用了一半。所以钛酸锂电瓶容量实际利用率相当于60A铅酸电瓶,但锂电瓶内阻低,更容易让车子给耗电,实际停车时间会比铅酸电瓶短,这点需要注意。

组装钛酸锂电瓶获得了想要的性能提升,同时获得一手实用数据,分享给大家,有想自己DIY锂电瓶的车友欢迎一起交流。

后面使用情况会持续更新。
更新1:冬天零下5度,第二天早上通电电压14.4V,启动轻松干脆。
更新2:冬天零下12度,实测启动能力约800CCA(此时铅酸电瓶约400CCA),由原来的1100CCA下降了约300CCA,即天冷放电能力衰减约27%。
更新3:冬天零下8度,同样放电条件下时间由原来54分钟缩短到45分钟,即冬于容量衰减约17%。
更新4:春节车子停放14天,电压仍有13.4V,按此估算停车50天可以把电放光(备注:车子上没有加装任何用电器,如果加装有报警、带唤醒行车记录仪等用电器,可能停车时间还会缩短)。分析原因是使用的电容式均衡板待机电流过大,与车子熄火用电量差不多一样,对此进行优化,停车时间可翻一倍,即无加装其他用电器情况可停放时间可延长至100天(不同车子会有所不同,保守2个月停放时间也不错了)。
更新5:在观致5上,动力、平顺、油耗同样有提升,用媳妇的话讲“这车变得轻飘飘了,一加油就出去”,油耗从目前一千多公里看,综合使用之前表显9.5-10.5,现在稳定在8.9左右,有一定的降低,如果原先车子就已经很省油,可能省油效果就没这么明显了。音响也有所提升,小孩都更喜欢听,我关了音乐,小孩还问怎么关掉音乐了。

提醒,想组装锂电瓶的车友看三楼!













钛酸锂电瓶与铅酸电瓶同等条件下放电曲线对比

设计方案1

设计方案2

设计方案3,最终采用方案

  • 车品
最后编辑于2021-11-23 23:56:07
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