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发表于 2020-11-14 21:04:55

Model3三元锂电池最佳充电详细说明,2024年更新

 

最近刚入了Model3 LG三元锂电池标准续航版,新车先上照片。


电动车的保养核心是保护好电池,过程较长,可以直接跳到后面看结论。

下面先来看Model3的电池容量大小和分布

电池铭牌容量51.75kwh = 355.2x145.7,这是电池的最大容量。Model3 标准续航版,LG三元锂电池是51.75kwh。

但是实际能用的电量没有这么多,可以从车辆的诊断信息看到

Nominal full pack,当前电池可用最大容量,49kwh,这个会随着电池衰减而减少
Full Pack when new,新电池的全部容量,是49.3kwh,这个是能使用的最大容量
Energy buffer,尾藏电容量,是2.2kwh,它是在电量到0%后的最后剩余电量,包含在Full Pack when new里

现在有个问题是,比起铭牌的电池容量51.75kwh,算上Full Pack when new的49.3kwh,还差2.45度电没有,新车一下少2.45度电的容量太夸张了。经过询问了做BMS设计的朋友,原来这2.45度电应该用于头藏电。

头藏电,就是里程表显100%以后剩余的电池容量,这个头藏电容量是不充电的,用于防止电池过充造成伤害。但头藏电是不在诊断信息里显示,对用户是完全隐藏的。
因此我们充电到100%,实际只是充到了最大可用电池容量Nominal full pack,49kwh,还有2.45度的容量是没有充电的。
尾藏电,就是里程表显0%以后剩余电量,用于防止电池过放造成伤害。
现在可以算出我们正常使用的电池容量,即屏幕表显的100%电池的容量=Nominal full pack - Energy buffer = 49 - 2.2 =46.8kwh,比标称的电池容量少了9%。

松下三元锂电池的容量分布,可用容量51.9kWh,比LG三元锂多了2.6度电,松下电池还是牛啊,就是衰减比较快

电量充电到多少是最好的?


先来看充电截止电压和电池寿命的关系,
充电截止电压,也就是充好电的电池电压。

图上的结论,
1.充电截止电压每降低0.1V,电池寿命增加一倍
2.充电截止电压每降低70mV,充电容量降低10%
3.充电截止电压3.90V,即充到60-65%,电池寿命会延长很多

由上图我们得知,充电截止电压降低能延长电池的寿命。但是这个要在300个循环后才会显现出来,通常车子要跑八到十万公里以后,所以会觉得经常充满电也没感觉电池衰减呀,那是使用里程还没到的关系。

总的来说,比较推荐的充电到在70~80%,偶尔超过85%的话也尽快把电用掉。

结论:电量使用以65%为中心


先来看NASA对锂电池的研究结论,卫星也是使用的锂电池,为了最大化电池的寿命,NASA做了深入的研究,得出的结论是:最佳的电压是3.92V。在3.92V电压附件下使用,电池能达到最大寿命。
3.92V对应的Model3的电量是65%。

高电压加快正极形成EO层(电解液氧化层)
低电压加快负极形成SEI层(锂的氧化物和碳酸盐化合物)

为什么最优的截止电压是3.92V?

因为电压对电池寿命的影响主要是:负极SEI层和正极EO层变厚。
它们都会增加电池内阻降低电池输出电压,负极SEI层在前期影响大,经常把电池用光会对电池造成很大损伤,后期是正极EO层影响大,如果经常充满电使用,在300-500个电池循环后,电池容量会出现断崖式衰减,就是跳电的情况。
而3.92V,是对正负极EO层和SEI层影响最小的电压值
对应到电池电量是65%。

因此电量以65%为中心使用。
我的用法是,充放电上下限比例1:2,比如上限是80%,距离65%是15%,那么下限距离就是30%,也就是下限是35%。因此充放电范围35-80%。


电池电量使用多少是最好


我们来看电池放电深度和电池寿命的关系,下图

放电深度DoD越小,越能延长电池寿命

就是电池的使用区间不要太大,有充电桩的可以30-40%,在外充电的60-80%,有桩就是好啊。
结合上面以65%电量为中心,充放电上下限比例1:2,比如上限是80%,距离65%是15%,那么下限距离就是30%,也就是下限是35%。因此充放电范围35-80%。
日常使用建议35-80%,偶尔27-85%,偶尔。
跑长途就撒开了跑15-100%,但是充满就用,用完就充,跑完高速后的电量要恢复正常水平。
周末或长期不用,电量充到65%存放。


最低充电电量35%,最最最低不要低于27%


电量越低,一是越容易增加负极的SEI层的厚度,二是还会让电池体积变化过大,导致电池的机械损耗和容量衰减。
当电池电压低于3.6V以下,电池的体积变化加剧。
因此电池放电电压不低于3.6V,对应Model3的电池容量27%。
安全一些建议不低于35%,多一些容量做缓冲。

一旦电量低于35%,尽快充电,不要等晚上10点以后半价电,至少先充到45-50%。



长期存放车辆,电量保持在65%。


长时间不用车,一定要保持半电停放,也就是电量在65%。千万千万不要满电停放,放个两三个月,电池衰减好几个点给你看。

地板电的影响


地板电对电池的影响损害远远超过充电的影响,过大的放电率非常容易造成电池衰减。如果喜欢地板电,就不需要注意怎么充电了,怎么随心怎么来。

补冲精图片,下面是我的小拉拉20000公里的电池容量变化。
20000公里后电池容量0衰减,LG的三元锂电池很优秀。

新车的电池容量49kWh,满电里程375km

5200公里后,电池容量涨到最高49.7kWh,满电里程382km

11368公里电池容量49.1kWh,满电里程377km

11368公里电池放电循环39.47次,平均288公里/循环

20081公里电池容量依然49.1,满电里程375km
电池放电循环66.2次,303公里/循环,每循环公里数的提升是因为后来练成黄金右脚

最最后,能耗图


电池的放电也是要注意的,过高的放电功率对电池的损害超过充电的伤害
因此轻加速,轻减速是良好的习惯。下面是冲精能耗图

极限能耗86

城市路况综合能耗图,初夏偶尔开空调

全里程平均能耗117

35度高温天气最好能耗104

35度天气的综合能耗

最后祝愿大家Model3都能30000公里0衰减~

[ 本帖最后由 Model小拉拉 于 2024-08-25 01:57:30 编辑 ]
 
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发表于 2021-8-9 16:24:14

Model3开了快一年后的电池使用经验总结更新

 
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发表于 2021-9-13 18:45:10

了解锂电池优化充电,不仅限于电动车,还有手机,ipad,笔记本,电瓶车,家用电器的锂电池同样有益。同样的方法用到手机充电上,可以做到手机电池首年0衰减,三年95%的电量。  

 
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