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如何區分容量和能量?華為工程師告訴你答案!

更新時間:2023-11-26 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

前些天,我們在公眾號上,轉載了“42號車庫”制作的視頻。她們把一臺早已開了57w公里的斯柯達e550插電混動車輛的電板做了容量測試。c6S物理好資源網(原物理ok網)

然而后臺有同學留言,說小編吃相難看,居然說e550一臺插混車有40度電。c6S物理好資源網(原物理ok網)

小編聽到以后,真感覺有點哭笑不得。視頻中,北大的工程師測試的是電芯的Ah,即電瓶的容量。并不是電瓶的能量,我們常說的多少度電。c6S物理好資源網(原物理ok網)

首先得謝謝那位男子伴,文章看的特別仔細。其次,也給我們提了個醒,盡管現今新能源車輛早已到處跑了,但你們對新能源技術還是不太了解,所以昨晚我們有必要給男子伴們做一次科普,講講電瓶的兩種參數,容量和能量。c6S物理好資源網(原物理ok網)

點擊觀看本期文章視頻內容:Ah和Wh傻傻分不清,究竟那個代表電瓶電量?c6S物理好資源網(原物理ok網)

01怎么分辨容量和能量?c6S物理好資源網(原物理ok網)

雖然容量和能量有個很簡單的辦法分辨,就是看單位。c6S物理好資源網(原物理ok網)

容量的單位是Ah。你們可以看手機網站或則充電寶,都是用容量來評判電瓶的大小。常見的充電寶有5000-,華為最新款的電瓶有。c6S物理好資源網(原物理ok網)

而在新能源車上,我們卻用能量這個指標來描述電瓶,單位是kWh。c6S物理好資源網(原物理ok網)

例如說特斯拉Model3()長續航版本的電瓶能量是75kWh,也就是我們常說的75度電。國產后的標準續航版是52度電,切換到乙酸鐵鋰后又成了55度電。并且你應當從沒據說說過Model3的電瓶容量是多少Ah吧?c6S物理好資源網(原物理ok網)

手機和車上都是電瓶,為何沒有統一常用單位?那究竟哪些時侯用容量Ah,哪些時侯用能量kWh呢?c6S物理好資源網(原物理ok網)

02容量和能量的關系c6S物理好資源網(原物理ok網)

雖然看上去混亂的兩個單位,能量與容量之間,是存在聯系的——只要曉得一塊電芯的兩個參數,還能估算得到第三個。這三個值又有哪些含意呢?c6S物理好資源網(原物理ok網)

串聯和并聯電池_電池串聯和并聯的區別圖解_圖解串聯并聯電池區別圖片c6S物理好資源網(原物理ok網)

我們先看最熟悉的——電壓c6S物理好資源網(原物理ok網)

這個我們時常接觸,不同的電瓶都有不同的電流。一節酸性電瓶是1.5V電池串聯和并聯的區別圖解,鎳鎘電池12V,乙酸鐵鋰電芯3.2V,三元電芯3.7V左右。c6S物理好資源網(原物理ok網)

但小飛哥要跟你們指出的是,這都是額定電流。而實際不管哪種電芯,飽含電和放光電的時侯,電流是不一樣的——滿電狀態電流高,虧電狀態電抬高。c6S物理好資源網(原物理ok網)

我們再談談容量。c6S物理好資源網(原物理ok網)

電瓶充放電的過程,實際是正正極之間帶電離子聯通的過程。飽含電以后,能流動的離子越多,那電瓶的放電能力就越大。c6S物理好資源網(原物理ok網)

那如何檢測一塊電芯能放出多少電呢?c6S物理好資源網(原物理ok網)

所以如同我們昨天說的,每時每刻的電芯電流都不一樣的。所以工程師在開發的時侯,須要用恒定電壓的方法測試電芯容量,結果能夠更確切。c6S物理好資源網(原物理ok網)

用一定的電壓,放電一定的時間,拼上去就是Ah,也就是容量的單位。c6S物理好資源網(原物理ok網)

當一款電芯開發好以后,工程師還會用容量的大小對不同的電芯進行分辨,久而久之產生了慣例。例如一塊魅族的電芯;一塊來自福州時代的車用級電芯203Ah。c6S物理好資源網(原物理ok網)

不管二者相差多少倍,道理都是一樣的。像手機這些只用一塊電芯的3C產品上,習慣成自然,你們就直接用電瓶上印著的容量參數來尊稱電瓶的大小。c6S物理好資源網(原物理ok網)

然而,不是所有的電瓶,都只用一省電芯的。我們還可以通過串聯或則并聯的方法降低電芯數目。c6S物理好資源網(原物理ok網)

高中數學我們都學過,串聯可以降低電流,并聯可以降低容量。c6S物理好資源網(原物理ok網)

通過調整串聯和并聯的數目,可以獲得最終須要的電瓶能量,對應了我們剛才說的公式。c6S物理好資源網(原物理ok網)

串聯和并聯電池_電池串聯和并聯的區別圖解_圖解串聯并聯電池區別圖片c6S物理好資源網(原物理ok網)

新能源車輛的工作電流在300或400V,甚至有更高的800V。而一個鋰離子電芯的輸出電流一般在4V左右。這樣我們就須要把100節左右的電芯,給串聯上去,這時侯容量不變,電流升到400V。c6S物理好資源網(原物理ok網)

我們拿上汽ER6的電瓶舉例,它的電瓶包由96個203Ah的電芯串聯而成,沒有額外并聯。假如我們一直用容量的角度來看,這塊電芯是203Ah。但一塊電芯,和96塊電芯組成的電瓶包,都被稱為203Ah,即便不合適,所以我們須要用能量來評判。c6S物理好資源網(原物理ok網)

一塊電芯的額定電流是3.7V左右,除以203Ah等于730Wh,是0.73度電。而ER6電瓶包,盡管電芯容量也是203Ah,但額定電流是351V,估算得到整個電瓶包能量為69.9kWh左右。這樣能夠輕松分辨了。c6S物理好資源網(原物理ok網)

這兒教你們一個十分實用的小竅門,假如想帶個很大的充電寶,例如2萬mAh的,如何曉得能不能帶上客機呢?c6S物理好資源網(原物理ok網)

依據《中國民用民航危險品運輸管理規定》,在我國攜帶聯通電源坐客機,額定能量不超過100Wh時,可以無需批準直接上客機。c6S物理好資源網(原物理ok網)

這兒規定是能量,不能直接比較,但可以用我們昨天的公式。c6S物理好資源網(原物理ok網)

額定電流3.7V,除以額定容量,得到其能量為74Wh,大于規定的100Wh,就可以快速曉得,這個充電寶能帶上客機了。c6S物理好資源網(原物理ok網)

正規的充電寶電池串聯和并聯的區別圖解,就會用一行篆字,標上實際的能量,安檢小哥每次拿出來看一下的,也正是這個值。c6S物理好資源網(原物理ok網)

我們最后總結一下。工程師開發單個電芯的時侯,說的是容量。由于身邊3C產品,例如手機、充電寶用的通常都是單個電芯,你們久而久之習慣了用容量來尊稱電板。c6S物理好資源網(原物理ok網)

然而電瓶包由好多個電芯并聯,用容量表示早已難以分辨,對外表現出的評判指標,是能量。c6S物理好資源網(原物理ok網)

新能源車輛的電瓶,是典型的多電芯組成的電瓶包,所以我們用能量來評判。c6S物理好資源網(原物理ok網)

但歸根究竟,我們最關心的是電瓶能對外釋放出的能量,這才是真正衡量電瓶“大小”的指標。上次不要弄錯了哦。c6S物理好資源網(原物理ok網)

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