给特斯拉从90%充到100%,有时会觉得最后这一段格外漫长。这种等待容易让人得出一个错误结论:超级充电桩一定是在给电池做均衡,而且只有超级充电才能完成均衡。
电芯均衡由车辆内部的电池系统管理。充电桩功率更大,并不会让被动均衡电路的工作速度按比例提高。在合适的条件下,电流较低的交流慢充可以给电池更多均衡时间。
首先,需要分清充电末段的电流下降与电芯均衡。
锂离子电池接近电压上限时,充电电流会减小。这样可以让电池在电压限制内继续充电,即使电芯已经均衡良好,也会出现这一过程。Analog Devices在其锂离子电池充电说明中介绍了充电末段的电流下降。
特斯拉也说明,随着电池逐渐充满,充电速度会降低,充到100%通常比充到80%需要明显更长的时间。仅凭最后一段充得慢,无法判断电芯是否正在均衡。特斯拉超级充电说明。

Dr.EV充电图表,采用示意数据说明充电末段的电流下降。图中数值并非实际车辆记录,也不是对均衡运行状态的测量。
上方图中,随着橙色电芯电压带接近其最高水平,蓝线所示的电池包电流逐渐下降。下方图中,蓝线显示电池电量逐步升至100%,每增加一个百分点所需的时间越来越长。
两张图中的橙色带,都表示电芯组最低电压与最高电压之间的范围。这些图表有助于解释为什么最后一段充电需要较长时间,但都不能表明均衡电路是否已经开启。
被动均衡解决的是另一个问题。串联连接的电芯组,可能逐渐出现荷电状态差异。某一组已经达到上限时,其他组可能仍有继续充电的空间。
被动均衡电路通过电阻产生小电流,从选定的电芯组中移除部分电荷,将这部分能量以热量形式释放。充电过程中,这会减少流入这些电芯组的净电流,让其他组逐渐追上。何时启动这套电路,由电池管理系统(BMS)决定。Analog Devices:被动电芯均衡。

被动均衡通过小旁路电流,从选定的电量较高的电芯组中移除部分电荷。在车辆BMS允许均衡运行时,慢充可以为这一过程留出更多时间。
换用功率更大的充电桩,不会让这股小小的均衡电流按比例增大。均衡电路能移除多少电荷,取决于均衡电流,以及电路实际运行的累计时间。
慢充的帮助就体现在这里。
较低的充电电流,可以延长电池处于BMS允许均衡的条件下的时间。这样,在充电结束前,均衡电路就有更多机会缩小电芯组之间的差异。
Texas Instruments(德州仪器)将快充列为均衡机会有限的使用情形,并说明均衡通常在充电或空闲期间进行。这是一项通用工程原理;具体的运行条件,仍取决于车辆的电池和控制软件。德州仪器均衡设计指南,第4.2.6.3节。
慢充的优势是留出更多运行时间。它不会提高均衡电路本身的速度,而车辆一直连接着充电桩,也不代表均衡在这段时间内始终运行。
Dr.EV提供独立的电芯均衡模式,方便用户选择较低的充电电流。它的目的是为车辆自身的BMS创造更多均衡机会。充电上限仍可单独选择,内部均衡过程依然由车辆控制。
为了均衡而经常长时间保持100%电量,并不是适用于所有特斯拉的做法。请遵循自己车辆显示的充电建议。特斯拉建议避免长时间停留在接近满电的状态,并根据车辆建议的充电上限提供相应指导。特斯拉电池养护建议。
均衡能够处理电芯组之间的电荷差异,但不能逆转化学老化,也不能修复故障电芯。它的价值在于帮助电池利用好仍然具备的容量。
如果有时间进行交流慢充,Dr.EV的电芯均衡模式可以帮助你便捷地选择旨在支持均衡的充电电流,实际均衡过程则由车辆的BMS管理。
