2024年12月8日 星期日
2024年10月20日 星期日
Fujinon XC 15-45mm F3.5-5.6 Sample Pictures(with X-T20)
20mm ISO250 F/5.6 1/60S OOC
台灣 台中 和平 福壽山農場松廬
2024/12/06 12:55:50
15mm ISO3200 F/5 1/180S OOC
台灣 新竹 南寮 風情海岸
2024/10/23 17:33
28mm ISO6400 F/3.5 4S LR
台灣 新竹 竹北 水月橋 阿特拉斯彗星
2024/10/19 18:42
28mm ISO1600 F/4.5 10S LR
台灣 新竹 南寮海天一線 阿特拉斯彗星
2024/10/18 18:17
XC 15-45mm at 30mm ISO1600 F/8 15S OOC and
Leica Summarit-M 90mm ISO800 F/5.6 1/1000S OOC
台灣 新竹 超級月亮疊圖
2024/9/17 20:56
18mm ISO200 F/5.6 1/800S LR
台灣 嘉義 阿里山小笠原觀景台
2023/03/28 07:29
37mm ISO200 F/16 1/60S OOC
台灣 嘉義 阿里山閣大飯店日落
2023/03/27 17:58
代碼解說:
HDR3:以3張不同曝光值的相片以HDR軟體合成
Panorama5:以5張相片接續而成
Cropped75%:經過裁切至75%
16:9 Cropped:相機預設之裁切比例
85C:HOYA編號85C的橘色濾鏡
CPL:偏光鏡
GCND6:ND6的漸層鏡
ND8:減光3級的減光鏡
Lighting:前景打光
HH:手持拍攝
LR:以Lightroom處理後輸出之JPG
OOC:相機直出JPG(包含使用X RAW STUDIO)
2024年10月5日 星期六
車用行動電源的電池芯再平衡（進行低電流充電程序）（電動車電池容量衰退的原因）
車用行動電源的電池容量一般都非常的大，動輒1KWh以上，像我自行組裝的那一個行動電源 “我的第一台露營車Space Gear改裝大作戰（磷酸鋰鐵電池組裝 篇）“ ，電池總容量就達到2.4KWh（12V x 200Ah），所以一般都會使用較大的充電電流來對電池充電進行電力的補充，我平常則是使用30A的充電電流來進行充電，儘管是30A還是要花大約7小時（200Ah/30h=6.7h）才能將乾枯的電池充飽，現在問題就來了：充電電流過大造成電池組內部的保護板上的電池芯均衡電路無法即時的對電池進行完全的均衡，長久下來電池組的可使用容量就會下降。
這個問題在上次組裝電池的文章內有稍微的提到過，這乃導因於電池保護板上的均衡電路能進行的均衡電流過低，電池在反覆的充放電過程中，每一顆電池芯的老化程度（或是說轉換效率，也就是每當放電XAh之後，要充到YAh才能滿充，那該電池的轉換效率即為(X-Y)/X）會有顯著的差異，所以沒有使用到幾個充放電循環之後，電池組內部的電池芯已經出現了容量上的差異（該差異並不是某幾個電池芯的容量真的降低了，而是效率較低的電池芯在電力耗損完全後沒有被再次地充飽，這比較像是可使用容量的降低），這種差異會使電池組尚未完全充飽保護板就對充電進行中斷（通常是只要有一顆電池芯被充飽，保護板就會斷充），所以充不飽的電池芯就會處在每況愈下的狀態，整個電池組的容量就會被那些沒有充飽的電池芯的容量給拉下來，比如說理想的情況下每一顆電池芯的電流容量都是200Ah時，整個電池組的容量就是12V x 200Ah = 2.4KWh，但是當其中有一顆電池芯的容量下降到180Ah的時候（不是真正的容量下降，而是沒能被充飽），整個電池組的容量就會下降到12V x 180Ah = 2.16KWh，這就是所謂的一顆老鼠屎壞了一鍋粥的道理。
電池組已經裝上車且固定好了，如要進行電池芯的額外手動均衡，可以將電池拆下來並打開上蓋進行手動的單顆電池放電（對容量較高電池芯一一放電直到容量與最低的電池芯對齊到），但是這種方式將會非常的麻煩。於是我想到了另一種較簡便的方式：那就是先用充電器將電池組以一般電流（30A）充飽，然後再用電源供應器對電池組進行低電流的再充電，這樣該低電流會對容量較低的電池芯進行再充電至滿載，而其他容量較高的電池芯因為均衡電路的功用啟動而會將該低充電電流旁路掉，經過數小時只要充電電壓升至14.2V且充電電流降至0.1A的時候，就是電池完成了一次均衡充電的程序，也就是該電池組內的每個電池芯都被再次的充至滿容量了，就像是一種對齊的程序。
下圖是使用電源供應器，將充電電流設定在1A，對電池組進行充電：
4個小時之後當充電電流歸零並移除充電迴路，此時電池組的電壓維持在14.2V，代表每一顆電池芯都能維持在3.55V的滿載電壓，也就是電池芯彼此處於均衡的情況：
以上過程經過4小時的1A電流充電後才達到均衡的滿充狀態，代表該電池組內的電池芯至少有一顆的容量已經由200Ah降至196Ah了，也就是大約是2%的衰退。這種斷開充電迴路後電池組能維持在14.2V的狀況我大約已經1年多沒有見過了，所以該電池組由全新開始使用大約1年多之後就已經不均衡了（大約只進行了5次的充放電循環），結論就是多次的大電流充放電循環會累積電池芯彼此間的特性差異，如能經常性的在需要的時候進行額外的電池芯均衡程序，就能將電池長期的保持在最高的容量狀態之下。
所以短期的解決方法是購買一個可切換充電電流的充電器（例如高電流30A與低電流3A兩個檔次），每當你採用高充電電流充飽電後斷開充電器而電池組的電壓低於14.2V時，就需要切換到低電流對電池進行再次充電，通常經過一次的這個程序電池芯們就會回歸到彼此均衡的狀態。
中期的解決方法是更換掉原本的電池保護板，採用高均衡電流（至少需要10A）規格的電池保護板，雖然我蠻懷疑有這一種規格的電池保護板的存在，因為這代表該保護板需要承受至少100W的消耗功率，這樣的耗損功率會造成溫度的快速上升，對電池來說也不是個好事。
最根本的解法應該是充電器需要有所謂的智慧充電功能，當充電器發現斷開充電迴路後電池組電壓下降至14.2V以下的時候，該智慧充電器應當要自動切換到低充電電流再次對電池進行充電，這才是最合適的解決方法，以現今的微控制器技術是很容易達成這樣的功能，只是不知道仿間做充電器的廠商有沒有這樣的實際使用經驗，了解到這一些流落在外面的行動電源電池組大多面臨這種電池芯彼此不均衡且電池保護板均衡電流無法提高的狀況。
這一次的問題讓我想到了這幾年很紅的電動車電池的衰退問題，我很肯定地認為電動車電池組的容量如果快速的衰退，應該都是電池芯們彼此間不均衡再加上經常性地採用快充對電池進行充電，是這2個原因共同所造成的問題，不知道那些電動車的設計工程師們有沒有把真正的問題原因給找出來，並徹底的去解決這個看起來像是電池組整體容量下降的問題，其實是起因於電池芯們彼此間的充放電效率差異再加上長期的電池芯充電量沒能被對齊所造成的，根本的原因在此矣。
PS. 社群媒體上常看到DIY達人的電池芯篩選過程，竟然是以充飽後的電池芯能在固定的放電電流下放電多少時間為依據，來找尋特性一致的電池芯。在此我要宣告這方法完全搞錯方向，要篩選特性一致的電池芯應該要以電池芯由空到滿需要花多少時間的定電流充電為依據才是，那些沒能把問題的根本原因搞懂的達人們最後會發現忙了半天只是做虛工。
PS. 我的車上一共有2顆行動電源電池組，第1顆是在露天上購買的完成品，第2顆是自行用電池芯組裝而成的自組品，平常使用時都是兩顆電池組輪流使用，所以兩電池組的充放電次數大約一樣，3年內大約進行了10次的充放電，經過這一次的低電流充電程序印證，第1顆池大約5Ah完成了均衡的滿充，第2顆電池大約4Ah完成了均衡的滿充，所以可以這麼說，這兩顆電池組的衰退程度大約是相當的，也就是充放電循環10次大約衰退2%左右。
PS. 想想你的電動車如果均衡電路與充電機制沒有設計得當，第一年跑個1萬公里下來，電池的容量大約至少會下降到95%以下。（以每度電跑6公里，電池容量70度電，跑1萬公里計算之）
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