圖1顯示的是我收到的電池
；我隻知道這些電池是從一輛改造後的保時捷944 EV上卸下來的，充/放電大約200次(ci)。電(dian)池(chi)賣(mai)家(jia)對(dui)於(yu)改(gai)造(zao)後(hou)的(de)性(xing)能(neng)不(bu)太(tai)滿(man)意(yi)。他(ta)把(ba)改(gai)造(zao)不(bu)成(cheng)功(gong)的(de)原(yuan)因(yin)主(zhu)要(yao)歸(gui)咎(jiu)於(yu)沒(mei)選(xuan)好(hao)車(che)輛(liang)的(de)形(xing)狀(zhuang)。由(you)於(yu)沒(mei)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)預(yu)算(suan)來(lai)進(jin)行(xing)全(quan)麵(mian)改(gai)造(zao)
，車(che)輛(liang)的(de)平(ping)衡(heng)性(xing)、操(cao)控(kong)性(xing)很(hen)差(cha)
，並(bing)有(you)安(an)全(quan)隱(yin)患(huan)。因(yin)此(ci)，他(ta)打(da)算(suan)從(cong)頭(tou)來(lai)過(guo)，設(she)計(ji)一(yi)款(kuan)全(quan)新(xin)車(che)輛(liang)。而(er)他(ta)原(yuan)來(lai)的(de)電(dian)池(chi)也(ye)就(jiu)不(bu)太(tai)適(shi)合(he)他(ta)的(de)新(xin)項(xiang)目(mu)了(le)，但(dan)是(shi)對(dui)於(yu)我(wo)來(lai)說(shuo)足(zu)夠(gou)用(yong)了(le)，並(bing)且(qie)價(jia)錢(qian)隻(zhi)有(you)新(xin)電(dian)池(chi)的(de)三(san)分(fen)之(zhi)一(yi)。僅(jin)僅(jin)作(zuo)為(wei)一(yi)名(ming)低(di)用(yong)量(liang)用(yong)戶(hu)，我(wo)沒(mei)有(you)接(jie)觸(chu)過(guo)最(zui)佳(jia)的(de)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)

，如(ru)果(guo)選(xuan)擇(ze)了(le)二(er)手(shou)電(dian)池(chi)，那(na)麼(me)我(wo)也(ye)不(bu)知(zhi)道(dao)它(ta)們(men)是(shi)否(fou)曾(zeng)經(jing)用(yong)在(zai)同(tong)一(yi)電池組或環境中。我隻能有多少錢就辦多少事了。我不知道組成電池組的數個串聯在一起電池是否是同時生產的！但是我能找到節省大筆開銷的二手電池— 機不可失，失不再來。

圖1 – 二手160Ah LiFePO4電池

 

如(ru)你(ni)所(suo)見(jian)，到(dao)貨(huo)時(shi)，這(zhe)些(xie)電(dian)池(chi)屬(shu)於(yu)不(bu)同(tong)的(de)分(fen)組(zu)，其(qi)原(yuan)因(yin)是(shi)它(ta)們(men)遍(bian)布(bu)在(zai)車(che)輛(liang)全(quan)身(shen)，隻(zhi)要(yao)有(you)地(di)方(fang)就(jiu)行(xing)，機(ji)蓋(gai)下(xia)方(fang)和(he)後(hou)門(men)都(dou)有(you)。我(wo)不(bu)知(zhi)道(dao)這(zhe)些(xie)電(dian)池(chi)是(shi)何(he)時(shi)購(gou)買(mai)的(de)（一塊兒買的還是分開買的），這些電池曾經在何種溫度下工作，是否由電池管理係統 （BMS） 進行監視和/或管理，以及它們的充電方式。

 

正常情況下，由於來自電池生產線
，為原廠設備製造商 （OEM） EV使shi用yong而er生sheng產chan的de全quan新xin電dian池chi組zu由you良liang好hao匹pi配pei的de單dan電dian池chi構gou成cheng
，並bing且qie直zhi接jie組zu裝zhuang。這zhe些xie單dan電dian池chi將jiang始shi終zhong是shi同tong時shi充chong電dian
，一yi起qi使shi用yong
，並bing且qie用yong同tong樣yang的de算suan法fa進jin行xing管guan理li。大da多duo數shuOEM應用還有一些類型熱管理的功能，以確保電池組中的所有單電池在運行環境中保持同樣的運行狀態。

 

由you於yu會hui導dao致zhi單dan電dian池chi阻zu抗kang的de變bian化hua，溫wen度du對dui單dan電dian池chi的de性xing能neng會hui產chan生sheng最zui大da的de影ying響xiang。如ru果guo對dui所suo有you單dan電dian池chi施shi加jia相xiang等deng的de負fu載zai，但dan是shi某mou些xie單dan電dian池chi處chu於yu不bu同tong溫wen度du中zhong的de話hua，它ta們men將jiang會hui受shou到dao電dian池chi材cai料liao額e外wai膨peng脹zhang和he收shou縮suo的de影ying響xiang。這zhe都dou會hui導dao致zhi非fei常chang不bu同tong的de老lao化hua特te征zheng。其qi結jie果guo是shi充chong電dian不bu匹pi配pei，其qi原yuan因yin就jiu是shi單dan電dian池chi的de老lao化hua速su度du不bu同tong；很快就會出現容量不匹配。如果聽之任之
，電池組總容量會受到最低單電池電壓的限製
，從而導致車輛行駛裏程的降低。

 

 

當第一個單電池充滿電時，必須停止充電。

 

當第一個單電池無電時
，放電必須終止。

 

弱蓄電池節比強蓄電池老化得更快。

 

弱蓄程度最高的電池節將最終限製電池組的可用電量（最弱環節）。

 

電池組中的係統溫度梯度使運行在較高平均溫度的電池節變弱。

 

zaibushiyongjunhengdeqingkuangxia
，zaimeigechongfangdianzhouqizhong，zuiruoxuhezuiqiangxudandianchizhijiandedianyachajiangzengjia。zuizhong，qizhongyigedandianjiangshizhongjiejinzuidadianya，erlingwaiyigedandianchijiejinzuididianya→從而阻礙了電池組的充放電能力。

 

由(you)於(yu)這(zhe)些(xie)電(dian)池(chi)再(zai)也(ye)不(bu)會(hui)像(xiang)它(ta)們(men)最(zui)初(chu)使(shi)用(yong)時(shi)那(na)麼(me)相(xiang)互(hu)匹(pi)配(pei)
，而(er)且(qie)由(you)於(yu)我(wo)的(de)安(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)將(jiang)使(shi)它(ta)們(men)處(chu)於(yu)不(bu)同(tong)的(de)溫(wen)度(du)環(huan)境(jing)中(zhong)
，我(wo)必(bi)須(xu)做(zuo)好(hao)單(dan)電(dian)池(chi)均(jun)衡(heng)。

鋰離子電池主要出現兩種不匹配；充電不匹配和容量不匹配（請見圖2）。充chong電dian不bu匹pi配pei在zai容rong量liang相xiang同tong的de單dan電dian池chi所suo容rong納na的de充chong電dian量liang逐zhu漸jian差cha生sheng差cha別bie時shi出chu現xian。容rong量liang不bu匹pi配pei出chu現xian在zai同tong時shi使shi用yong初chu始shi容rong量liang不bu同tong的de電dian池chi節jie時shi。由you於yu電dian池chi組zu通tong常chang由you幾ji乎hu在zai同tong一yi時shi間jian生sheng產chan的de單dan電dian池chi組zu裝zhuang而er成cheng，這zhe些xie單dan電dian池chi的de製zhi造zao工gong藝yi也ye相xiang差cha無wu幾ji

，所suo以yi單dan電dian池chi通tong常chang情qing況kuang下xia匹pi配pei良liang好hao，隻zhi有you充chong電dian普pu匹pi配pei會hui比bi較jiao常chang見jian。然ran而er，如ru果guo電dian池chi組zu由you來lai源yuan不bu明ming的de單dan電dian池chi組zu裝zhuang而er成cheng

，或huo者zhe在zai製zhi造zao工gong藝yi方fang麵mian差cha別bie很hen大da的de話hua，也ye有you可ke能neng出chu現xian容rong量liang不bu匹pi配pei。

主要有兩種電池均衡：被動均衡和主動均衡。這裏列出了基本功能和它們各自的優缺點：

 

 

實現簡單（硬件和軟件）

 

廉價

 

降低了充電不匹配

 

小均衡電流（小於1A）

 

發熱-浪費電能！

 

主動均衡：

 

效率更高

 

增加可用容量

 

減少充電和容量不匹配效應

 

更快的電池組充電時間

 

可在充電和放電過程中工作

 

較大的均衡電流（大於1A）
，以快速均衡大電池

 

更長的電池組使用壽命

 

混用/匹配全新/舊模塊

 

可使用模塊內的不匹配單電池（增加產量）

 

看起來主動均衡才是正道！

 

我決定使用手邊的最積極主動的TI BMS。為了確保我始終能夠從電池組獲得最大電量
，所有單電池之間的電壓差保持在毫伏以內。由TI EM1401EVM電路板管理的電池使用全部TI部件來提供5A主動電池均衡（我設計的工作方式）。

圖3顯示了基本架構。其中一個BMS電路板被安裝在電池節旁邊

，管理每個模塊或電池組。

 

 

51x160Ah Thundersky LiFePO4電池，以如下方式排列在車輛內的5個模塊中：

 

機蓋下：一個12節模塊和一個6節模塊（請見圖4）

 

在車後底板下（替代了郵箱和備胎）：3個模塊，每個模塊11個電池節（請見圖5）

 

大約170V滿充電壓：27kWh

 

1000A水冷DC電機控製器

 

大約150kW滿功率：大約200hp，250ftlbs

 

汽車淨重2900lbs

 

續航裏程大約80英裏

 

儀表板改為安卓ODROID板，以及顯示實時功率、電壓、電流和每英裏耗電量的7英寸觸摸屏

 

消耗的電量大約在每英裏250Wh到每英裏325Wh之間