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所有电池均以其传递电流和电压的能力来描述。开路电压是电池在未连接到负载或非常小的负载(如小手电筒)时产生的电压。所有电池的内部电阻均会限制其传输电流的能力。如果电流过高,电阻两端的电压降会变得很高,以至于电流无法增加。电阻会使电池发热并变得效率低下,从而缩短其寿命。内部电阻取决于电池的特性,通常取决于电池的化学性质和类型。
电池还通过其安培小时额定值来描述。安培小时额定值描述了安培电流可以承受多长时间。乘以电压,您将得到安培伏特小时,也称为瓦特小时(Wh)。这是我们许多人熟悉的能源单位,因为典型的电费账单以千瓦时(kWh)为单位。1安培小时的电池可以提供1安培(A)的电压。但前提是允许其充电率C。
什么是C?
发明了这种费率概念并创建了C的人是Charles Coulomb。他似乎喜欢字母C。让我们以1小时(Ahr)的电池为时间。如果C速率为1,则可以在1A的电流下充电一个小时,与其安培小时额定值相同。如果它的C等级为2,那么它可以在半小时内提供2A电流以提供1Ahr。但是实际上,这意味着它可以在半小时内的任何时间提供2A电流。因此,我可以结合来自C和Ahr额定值的信息来确定最大电流。
这对充电意味着什么?
让我们看一些情况以试图理解这一点。假设我有一个小的AA电池,额定温度为1C。它的安培小时额定值可能会降低到毫安小时或更少。但是仍然是毫安小时。因此,时间就是想法的基础。1毫安小时电池的C速率为1仍为1小时。因此,电流可能会低很多,但是任何1C电池的充电速率(无论容量如何)都是相同的一小时。
但这如何适用于不同的电动汽车?
如果不取决于充电率,我们可以将电池容量(以kWh为单位)乘以充电器功率(以kW为单位),然后增加小时。对于C速率,我们必须查看充电器功率,电池容量和C速率,以了解哪些限制了充电速率。
假设我们有一个10kWh的电池组和一个20kWh的电池组。两者具有相同的C速率(一小时)。只要我的充电器可以交付,它们就会同时充电。但是,如果我的充电器只有10kW怎么办?然后20kWh电池组只能以10kW充电,因此它在第一个小时内达到10kW,需要2个小时才能充电到20kWh。在这种情况下,充电器会将电池的电量限制为低于其全C速率(1小时)。因此,充电率由充电器或电池决定,这取决于首先限制充电率的因素。
因此,在我们了解三件事之前,我们真的无法说出包装的充电速度。一,充电器额定功率(kW);二,电池充电率;第三,电池容量,单位kWh。但是,如果充电器总是足够大,则充电速率仅受C速率限制。如果两节电池的充电速率相同,并且您有足够大的充电器,则它们将以相同的速率充电。较大的电池将仅以较高的电流充电,但充电时间相同。
但是,实际上,还有更多。电池实际充电时间取决于电池的放电量。我们只是假设电池已完全放电,然后将其从完全放电充电到完全充电。但这是另一匹库仑的马。
图片©Cynthia Shahan