新能源车电池包计算公式大揭秘
新能源车电池包计算公式大揭秘
新能源汽车的普及带来了电池技术的快速发展,但复杂的电池参数和计算公式常常让人望而生畏。本文将为您详细解析新能源汽车电池包的关键计算公式,包括能量计算、续航里程换算、电池寿命评估以及充电成本分析,帮助您更好地理解新能源汽车的核心技术。
常用单位
为了比较不同系列的电池,常用比容量的概念,即单位体积或单位质量电池所能给出的理论电量,单位为Ah/kg(mAh/g)或Ah/L(mAh/cm³)。
能量公式
电池能量(Wh)=额定容量(Ah)×额定电压电压(V)/1000,单位为瓦时(Wh),是电池性能参数中常见的表示方式。
Ah(安时)是电流和时间的乘积,用来表示电池的容量,Ah数为200,那么它意味着在以1安培的电流放电的情况下,电池可以持续工作200小时。
V(伏特)是电压,表示电场力做功的能力,电压决定了电池能够提供的能量大小,电压越高,提供的能量越大。
KWh(千瓦时)是电能的一种单位,1KWh等于1000W的电器工作1小时所消耗的电能。
假设一个电池包的容量为200Ah,电压为400V,则其能量为:
能量=200Ah×400V/1000=80KWh
一般来说,一辆中型纯电动汽车的电池容量约为40至60kWh(度)
公里数换算
行驶里程 = 电池容量(kWh)/ 能效
主流车型的百公里电耗通常在14-18度电之间
按照60度电,百公里功耗18度电,则该车辆充满电可行驶333km(理论里程)。
电池寿命
新能源汽车电池的寿命,一般分为日历寿命和循环寿命。
日历寿命 指的是电池从生产到寿命终止的时间,以年为单位计算。
循环寿命 是指在理想的温湿度(温度为25℃±5℃,相对湿度为15%~90%)下,以额定的充放电电流(一般情况下是1C)进行充放电,计算电池容量衰减到某个具体程度(如80%)时所经历的循环次数。这里,1次循环指的是1次满充加上1次满放。
电池的充电循环次数就是我们说的循环寿命。
日历衰减 是指在日历寿命期间包括搁置、老化、高低温等不同环节,在正常使用和存储条件下,锂电池即使不进行充放电循环,每年也会有1%~2%左右的容量衰减。
循环衰减 是指电池深度充放电次数多了,里面的材料、电解液等就会慢慢变化,性能就下降了,这就是循环衰减。
一块电池100%的电量,第一次使用从100%使用到了60%,消耗40%的电量,又充到100%,第二天又从100%使用到了50%,消耗了50%的电量,充到100%,第三天又从100%用到了90%,消耗了10%的电量。这样三次充电次数加起来才算完成了一次充放电循环。所以一次充放电循环可以是两次、三次或者多次充电,因此,电池的充电循环次数不等于电池的充电次数。
根据国家标准:动力电池电芯的循环使用次数必须在1000次以上,容量衰减不得低于初始容量的80%。这意味着,电池在经历1000次以上的深度充放电后,仍然需要保持一定的性能和安全性。据国家电网统计,绝大多数私家车辆平均充电频率约为每年50次。因此不必太担心电池的使用寿命。
电费情况
1.家用电,一般存在分档(三档)及峰谷电价,高峰时段(8:00-22:00)电价较高,低谷时段(22:00-次日8:00)电价较低;
2.外部充电桩,充电电价由电费(0.341.4元/度)、服务费(0.140.31元/度)组成。
3.充电时间
充电时间 = 电池容量 ÷ 充电功率
交流充电桩:功率普遍为7kW,采用220V单项电源供电;
直流充电桩:国内多数纯电动汽车的最大充电功率在60kW以下,一些新势力的峰值功率也已越过100kw。特斯拉的第三代超级充电桩测试版最大充电功率为250kW,小鹏G9在自建S4超充桩上的最大充电功率可达到315kW,未来10分钟内的快充很常见!
合理充电、注意环境温度,定期检查。若有天时、地利的充电场所,人必和!