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如何科学检测电动车电池健康及常见误解

如何科学检测电动车电池健康及常见误解

❒ 电池基本知识

一块万用表就能轻松解决,你的电动车电池是否被虚标,一测便知。首先,我们来了解一下铅酸电池的容量与电压之间的关系。以普通的12V20ah铅酸电池为例,它通常指的是2小时放电率,即满电状态下可以以10A的电流放电2小时。然而,如果以5A的电流放电,那么20ah电池的放电时间将超过4小时,这意味着电池容量实际上超过了20ah(在5A放电的情况下,20ah电池的容量可达到约24ah),这也进一步说明了放电电流越小,放电时间就越长。

接下来,我们将探讨三块健康状况各异的12V20ah电池在放电过程中的电压与时间变化曲线。绿色线代表的是一块健康状况良好的12V20ah电池的放电曲线,而黄色线则展示了一块容量衰减了20%的不健康电池的放电情况。红色线则描绘了一块容量严重下降,即衰减了70%的电池的放电曲线。通过观察这些不同健康状况电池的放电曲线,我们可以归纳出12V电池在放电过程中的几个关键特征。

当电池充满电时,其空载电压大约为13.4V。

在电池进行负载放电的瞬间,电压会从13.4V迅速降至约12.7V。

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❒ 电池放电特征

通过观察放电特征,我们能够更深入地了解电池在不同状态下表现。在放电初期,电压下降迅速,不同健康状况的电池在电压上的差异随着放电时间增加而显现。电池从12.7V放电至11.7V的过程中,会释放出大约85%的容量,而剩余的15%容量则在11.7V至10.5V的范围内释放。

电池电压与容量之间的关系并非简单的正比例关系,而是呈现出一种下抛物线的形态。当电池电压降至10.5V以下时,电池的容量基本耗尽,无法再继续放电。在放电的初期阶段,不同健康状况的电池所呈现的电压水平是相近的。然而,随着放电的持续进行,不同健康状况的电池在电压上的差异逐渐显现,健康状况较差的电池电压下降速度更快。

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❒ 电池健康误解澄清

针对一些关于电池的常见误解,我们有必要进行澄清:并非每节电池的电压都保持一致,就意味着电池状态良好。同样,仅凭电池电压的高低也不能直接判断电池的好坏。

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此外,关于电池负载电压的一些物理原理也值得了解。在电池负载(例如骑行时)的过程中,电压会因电阻在串联电路中的分压作用而有所下降。这种下降并非一成不变,而是与电池的内阻及剩余容量密切相关。

❒ 电池测试技巧

在电池充满电后开始骑行,负载电压的变化可以反映电池的电量状态。当负载电压降至11.7V以下时,表示电池电量已不足。普通电压表的精确度为1V,因此,当电压表显示50V时,实际电压可能介于49.5至5.4V之间。通过使用不同负载(如5A和10A)进行测试,可以人为矫正电压表的读数,从而更准确地判断电池的剩余容量。

例如,对于一辆48V20ah的电池和500W电机的电动车,在20码速度时(约5A负载降压2.4V),电压表显示50V;而在33码速度时(约10A负载降压2.8V),电压表显示49V。这表明电池已使用了25.5%至34%的容量。有兴趣的朋友可以在行驶中尝试推算自己电池的剩余容量。

若用户怀疑电池容量出现问题,可以使用万用表来快速检查电池的健康状况。在电动车电量耗尽时,拔掉控制器刹车断电信号线,然后捏住后刹把并转动转把(给电池加负载),测量每节电池的电压。电压下降最快的电池健康状况最差,电压差异越大,则电池健康状况越差。

新电池到手后,首要任务是检测电池状态。在欠压情况下,我们逐一测量了单节电池的电压,发现其中四节电池的电压分别为:11.78、11.78、10.88和7.89,显然有一节电池性能严重滞后,而另外两节则表现良好。考虑到这组电池使用时间不到半年,我们决定尝试修复。于是,我们花费300元购买了一组仅使用一年的旧电池进行替换。替换后,我们再次测量了单节电池的电压:11.88、11.78、10.94和8.22,同样呈现出两节容量较好、一节容量衰减和一节严重落后的状况。为了充分利用资源,我们将原来两节性能最佳的电池与新购的三节较好的电池组合在一起,成功将车辆的电压从48V提升至60V。现在,我的妻子每天上下班单程13公里,以30-33公里的速度可以轻松往返两次,总行程接近55公里。对于多出的三节电池,我们计划将其留作备用或出售废品回收(每节可回收50元)。整个过程中,我们的花费并不高,但效果显著,对此我们感到非常满意。

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