发表于 2020-11-14 20:52 IP属地：上海
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Model3三元锂电池充电和使用详细说明
最近刚入了Model3 标准续航版，用的LG三元锂电池，由此展开了对锂电池的深入了解。
先看Model3的电池容量
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%。
以上就是Model3的电池容量分布说明，下面开始讲如何给Model3充电
首先的问题是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，也就是充好电后电池的电压。
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%，电池寿命可以达到惊人的2400-4000次充放电循环
由上图我们得知，充电截止电压降低能延长电池的寿命。截止电压3.9V比4.2V的电池寿命提升了8倍！！！
因此可以说充电截止电压是影响电池寿命的第一因素！
结合NASA对锂电池的研究结论，最佳的充电截止电压是3.92V，对应的Model3的充电量是63-66%之间。
就算65%好了，好记。
为什么最优的截止电压是3.92V？
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）
电池电压对电池寿命的影响主要是
电极的SEI层和EO层形成，它们都会增加电池内阻降低电池输出电压，其中EO层对电池寿命影响更大，因此高截止电压影响也更大，特别是4.1V以上的充电截止电压。
因此，3.92V，就是由于是对形成EO层和SEI层影响最小的电压值
对应到电池的充电容量就是63-66%。
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
从图上可以看出，10%的放电深度是最好的，但是不太实用。。
最低充电电量20%，最低不要低于18%
电量太低会导致电池过放，通常建议是电量到20%就要充电。
由于有尾藏电的存在，屏幕显示的20%电量，实际以Model3 标准LG电池版为例
表显20%的电量 = 表显电池容量 x 20%+尾藏电容量= 46.8 x 20% + 2.2 = 11.56kwh，
换算为实际的电量百分比 = 11.56kwh/电池铭牌容量 = 11.56 /51.75 = 22.3%
因此，如果实在万不得已，最低电量可以用到18%，更低的话会增加过放伤害。
目前没有看到低电量和电池寿命的关系图，也许是由于低电量对电池的影响没有高截止电压影响大的关系吧。
结合最优充电截止电压3.92V和放电深度不能太大，对于日常充电的结论是，
分两种情况
家里有充电桩，推荐充电到65%，使用到不低于30%，每天停好车就插上充电，最好一直插着充电枪直到用车。
没有充电桩，推荐充电到75-85%用到20-30%，可以根据自己的实际用车情况来定，找到自己的最优点就好。
实际情况是，家庭用车通常不会超出10万公里，也就是电池寿命有200-300个循环就足够了。因此也不需要过于保护电池给自己增添太多麻烦。
冬天用车的电池保养
冬天电动车的续航下降是个大问题，不过好在低温造成的电池容量下降是可以恢复的，除开在极端情况。
首先是保证电池一直一直一直处于理想的温度20-25度，不管是用车前，还是停产时。
温度和电池容量关系图，电池容量以20度为100%，放电截止电压3.0V
20度--100%
10度--90%
0度 -- 75%
当电池温度降到10度开始，电池容量下降就很明显了。
还好Model3做的非常好，目前的用车情况看，在车外温度0度以上的环境，Model3的会保证电池处于20-25度的合适范围。
上图是通过诊断仪读出的电池温度22度。我每天用车前都会看电池温度，基本处于20-25度。
保持电池温度要消耗电量，所以最好有充电桩，一直插着充电枪给电池保温用，不会消耗电池电量。
没有充电桩的话，可以停到地下停车场，减少电池保温的电量消耗。冬天可以适量提高充电电量，用来电池保温用。
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本帖最后由 ttMiModel3 于 2020-11-14 23:32 编辑 ]
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