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[改装] 哈弗H6自组磷酸铁锂启动电池 替换原车电瓶(装车完成)

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发表于 2020-2-25 10:48:18 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 aoyip 于 2020-2-27 16:01 编辑

首先声明,本文仅供参考,有一定风险,并不建议自行改装

本帖为制作安装进行式,由于疫情期间快递影响,随进度陆续更新,预计一周内装车。

话说2016年3月购入的H6,下个月满4年。春节这段时间都宅家里,偶尔开车,启动显得无力,虽然还能再坚持一段时间,但想来年限已到,该换电瓶了。

我的上一辆车大约也是4年换的电瓶,但明显不如原装电瓶耐用。有此经历,所以想一劳永逸的解决这个问题,办法就是换磷酸铁锂电池。这个电池的优点不用多说,有兴趣网上可查。X宝查询,磷酸铁锂电瓶价格离散较大,从最低的五、六百到一千五六都有。低了的不放心,高了的不划算,毕竟也不是什么豪车。最终决定采用自组电瓶,起码自己放心。   

首先是电池芯选取;原车电瓶是瓦尔塔60AH,磷酸铁锂则不需要这么大的容量。理由是;铅酸电瓶容量也是随使用时间逐步衰减的,有数据称一年后容量降30%。且后期的铅酸电瓶,内阻明显增大,是造成电压一充就满,一放就垮的主要原因。

据称宝马有款新车使用的就是20AH磷酸铁锂启动电瓶,隔壁论坛有坛友用实际容量6AH左右的二手电芯制作一块电瓶也正常使用,应急启动电源2.5AH也能启动。从汽车供电的逻辑来看,电瓶要提供启动时150A左右的大电流,还要承担停车后,车载电器的休眠电流,对H6而言,这个电流大约是10mA。  汽车启动后,全车供电都由发电机供电,同时给电瓶充电。

所以,非自动启停的车,20AH的磷酸铁锂电瓶应该完全胜任。
安全性和可靠性;磷酸铁锂电池本身是很安全的,完全不输于铅酸电瓶,短板在于磷酸铁锂的保护和均衡上面。市售保护板,满足启动时大电流放电性能的价格约200+RMB,但可靠性未得到验证。磷酸铁锂4串,刚好3.6*4=14.4V,正是原车的充电限制电压,放电原车也有限制,且磷酸铁锂电池的抗过放能力也很好,(五六年前曾经做过磷酸铁锂的应急启动电源,几次搁置至零V也都能恢复使用。)关键是,汽车上的这些装置的可靠性,远非普通电子产品可比,什么叫“汽车级”可了解下。有鉴于此,保护板我认为完全可以不用,那么还有一个问题就是充电均衡的问题。不同于铅酸电池,磷酸铁锂电池组是必须要均衡充电的。

X宝有售保护板带均衡,均衡电流约几十毫安至一百多毫安,太小了点,聊胜于无罢了。也有单独的均衡板,均衡电流几百毫安至几安培的都有。但这个也有问题,均衡电流大了发热就很严重,裸板还不能外露放置,密封后均衡板再发热,可靠性就存疑了。

所以决定自制均衡板。解决散热问题。
本来不打算用电瓶外壳,就用磷酸铁锂电池自身的外壳就行,但考虑到年审或会有麻烦,还是订购了一只电瓶外壳。

自此,方案及预算敲定(含快递费);
电瓶外壳一只,82.50元
20AH磷酸铁锂大单体电池四只,245.00元
电子元件及辅料,10.00元
自有材料(线,接头,杂件)若干。
总费用337.50元,与之相比,换铅酸电瓶带旧电瓶回收后也是这个价。如果把旧电瓶回收100元减去,这个磷酸铁锂电瓶实际花费227.50元。

由于疫情影响,春节期间下的单,现在材料都还没有到齐。

电池到了
L01.jpg

这是国内大厂的产品,尺寸:150*27*95mm,螺孔M6,标称容量20AH,高倍率---最大15C放电。
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L03.jpg


初测电压,基本一致,4块电池差别在0.00XV。
L04.jpg

用1mm绝缘板隔开。贴双面胶。
L05.jpg

胶带固定。
L06.jpg
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四块重量共计2.745Kg,比铅酸电池轻多了。
L08.jpg

,先将4块电池并联充电,相当于电池初始化,使得4块电池尽量均衡。
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准备连接片,15*2mm紫铜。因为这个电池的正极是铝材,为了避免铜铝接触,另备4片纯镍片作为过渡。
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电瓶外壳到货。
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底部贴上双面胶。
L14.jpg


先放进去试一下。
L15.jpg


联结。
L16.jpg


总内阻简单测量。
L17.jpg
说明:这个测量仅供参考。
方法是利用1KHz200mA正弦波电流源,然后测端电压降换算:
1.493mV / 200mA=7.465毫欧
核对;4块电池=3.36  引线AWG8,0.26米电阻=1.092 两项共计4.452毫欧,再算上接触电阻3毫欧,总计内阻在预期之内。
昨天快递终于把材料送齐了,把均衡板做好,今天上午和朋友一起自己动手换了电瓶。
前面说过,市售均衡板不尽人意,常见的三种均衡方式各有优缺点。

我是采用最简单但相对可靠的能耗式均衡,这种方式的缺点是;要达到较好的均衡效果则发热较严重。
以我计划的单路均衡电流800mA,假如四路同时工作,则有4*0.8*3.6=11.52W的热耗散,如果把这个板和电池密封在一个体积不大的电瓶壳里,长时间工作的温升可想而知对电芯和电子元件都是非常不利的。

所以我的做法是;发热的电阻外露散热,每路电阻为3*1.5R/2W,电路板密封在小盒子里。

均衡IC用的是YH2212,这个实际上就是一个自带3.6V电压基准的比较器,官方推荐电路如下。
L18.jpg

均衡板及密封盒
L19.jpg
L20.jpg


连接均衡线,这里注意;不能用接插件,线尽量粗一点,目的是减少回路的电压降。因为这个电压降会造成检测端电压偏低,使电池超过均衡保护电压。我这里用的是16AWG高温硅胶线,1.27平方。建议不低于1A*平方。
L21.jpg

珍珠棉做的卡子,起进一步的固定作用。
L22.jpg


全部制作完成
L23.jpg
L24.jpg
预充电及均衡测试,充电电流1.2A,灯开始闪烁时的电压为3.579V,继续充约40分钟后灯转常亮,此时电压3.59V左右,四路基本一致。
L25.jpg


原车电瓶开始拆卸。
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L27.jpg


新旧电瓶
L28.jpg


安装磷酸铁锂电瓶
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安装完成
L30.jpg
均衡盒用双面胶固定
L31.jpg
装车结束,连续启动几次均顺畅,电瓶端电压正常,转速2000转以上14.4V,以下14.3V。
马上去跑了约20公里,随时监测电压均为14.3V。这是等红灯时拍的。
L32.jpg

  拆卸电瓶是没有搭电,上车后发现左后轮胎压无显示,继续跑了约两公里后胎压显示出现,一切正常。
本帖至此结束,以后会不定期汇报使用情况,谢谢各位观赏!  

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optimismsj + 1 優秀文章
阿甲 + 5 楼主辛苦了,能否分享下购买链接pm,也有这.
dxtjc + 20
bishaohui + 3 容量太小
armored + 20 这个帖子对我能起到很好的指导意义,感谢楼.
williamgarci + 20 原創內容
zhkrid + 18 以資鼓勵
沙漠臭屁虫 + 20

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本帖被以下淘专辑推荐:

发表于 2020-2-25 11:06:43 | 显示全部楼层
看样子是要加精的节奏
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发表于 2020-2-25 11:08:44 | 显示全部楼层
看你材料没有保护板 难道不用保护板吗
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发表于 2020-2-25 11:10:06 | 显示全部楼层
前排强力插入~~~~~~~~~~~~~~
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发表于 2020-2-25 11:12:32 | 显示全部楼层
我也一直在准备换电瓶,很纠结是否换成磷酸铁锂。
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发表于 2020-2-25 11:21:10 | 显示全部楼层
比铅酸电池轻多了这是一个优点
我还是相信铅酸电瓶
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发表于 2020-2-25 11:22:25 | 显示全部楼层
我认为容量偏低,如果驻车放音乐啥的,不小心把电给用完了不就歇菜了。用8片,两并4串比较好吧,我用的是亿伟的56AH的4片。内阻也是0.8差不多,就是放电倍率才5倍,感觉不是太够,已经用了1年半了,效果到时还可以。1片也是60元。开始用了保护板没有外壳裸奔,有一次加玻璃水,水洒到保护板,导致保护板挂掉,然后不用保护板,发现有一串很容易就超高电压,然后就加了一片4串均衡,没有使用保护板,一直用到现在,没有什么问题。发电机正常的话只要均衡板,不要保护板应该更好些,不然保护板突然断电,放电机没有电池缓冲对全车电气设备是个威胁。当然可以加一组超级电容。
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发表于 2020-2-25 11:23:37 | 显示全部楼层
看看。
有LIN励磁调节的汽车,发电机输出电压随负载随时改变的
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发表于 2020-2-25 11:26:11 | 显示全部楼层
学习了,给一个店家的名字吧
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发表于 2020-2-25 11:27:18 | 显示全部楼层
电池容量可以大点。
特殊情况下的多次启动
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 楼主| 发表于 2020-2-25 11:28:30 | 显示全部楼层
st_snoopy 发表于 2020-2-25 11:22
我认为容量偏低,如果驻车放音乐啥的,不小心把电给用完了不就歇菜了。用8片,两并4串比较好吧,我用的是亿 ...

我的方案就是只用均衡,不用保护板。
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发表于 2020-2-25 11:29:15 | 显示全部楼层
火钳刘明啊 有什么优点???
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发表于 2020-2-25 11:29:55 | 显示全部楼层
只能说瓦尔塔的电池很烂!我原车的也是瓦尔塔 三年断格 后换风帆 6年了 汽车用锂电池还是持保留意见  

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发表于 2020-2-25 11:35:58 | 显示全部楼层
这玩意没铅酸电池稳定,要是发生自燃了哭都来不及。
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发表于 2020-2-25 11:53:26 | 显示全部楼层
挣钱买刀 发表于 2020-2-25 11:29
只能说瓦尔塔的电池很烂!我原车的也是瓦尔塔 三年断格 后换风帆 6年了 汽车用锂电池还是持保留意见   ...

个例而已 也不必一叶障目.....那么多车都用这个,就你的坏
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发表于 2020-2-25 11:54:03 | 显示全部楼层
最近 也想做一个应急启动电源 车子 5年了  偶尔 冬天 打不着火,网上看的 三元锂电 说3串 就可以 不知道有没有 弄过的
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发表于 2020-2-25 11:57:04 | 显示全部楼层
我的小车电瓶6年了还正常使用。
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发表于 2020-2-25 12:18:24 | 显示全部楼层
那个升还是降压模块能最大电流输出吗?
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