【2020优质内容Top10】浅谈为什么电动车“熄火”停车会掉电？

写在前面的话

凛冬已至，很多车友可能都会碰到车辆隔夜停放后，续航里程会减少的情况；有些车辆则表现很好，没有出现掉续航的情况。相比燃油车，这种隔夜掉续航的情况确实可能让人疑惑：车上的电都去哪里了？

本文将做一个简单的分析，水平有限，权当抛砖引玉。

物理定律

在讨论前，先放两条高中级别的物理定律，相信大家都能理解。我可以说，凡是想要违背这两条定律中的一条，结论必有蹊跷。（有人想搞永动机~）

热力学第一定律

物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和，表达式为△U=Q+W。系统在绝热状态时，功只取决于系统初始状态和结束状态的能量，和过程无关。

孤立系统的能量永远守恒。

热力学第二定律

孤立系统的熵永不自动减少，熵在可逆过程中不变，在不可逆过程中增加。

简单点讲（注意是简单，不要杠我~），第一定律讲的是：能量守恒；第二定律讲的是：能量转换必然有损耗。

那么对于过夜停车的场景来说，储存于高压动力电池和低压蓄电池内的电能是唯一的能量来源。如果一辆车在过夜情况下，电量完全不变，那根据热力学第一定律，那必然没有任何能量的消耗，包括任何电子、温控设备；如果要高压动力电池和低压蓄电池进行充放电工作，根据热力学第二定律，其中必然存在损耗（转化为热量）。

那么，基本而言，如果要是车辆的电量不变，那么电池不能用电，也不能互相充电。可是事实上，现代的电动车型必然会在停车中存在一定的消耗，因为在停车后，车辆往往是需要利用高压或低压电池中的电量，来做一些操作的。

停车后车辆会为什么会消耗电量

这个问题比较复杂，我就简单举几个方面的例子来说明：

哪些地方需要用到电？

几乎所有的操作都需要用到电，包括：

• 4G/5G通讯，这样我们可以通过手机进行远程的车控，也会有一些数据的上报功能；
• 电池的温控，某些电池在低温下可能彻底丧失放电能力，所以，要保障电池处于合适的温度；
• 哨兵、监控功能
• 其他车载设备，例如行车记录仪等

用的这些电都是从高压动力电池提供吗？

不是，这些电往往并不是从高压电池引入的。哪怕是纯电车型一般都和普通燃油车一样有一个低压蓄电池，以上设备大多会通过低压蓄电池来提供电力。

不过，一般纯电车型这个电池都不会配的很大（不需要启动发动机了），所以，长时间停放必然会导致亏电。所以，一般都会在低压蓄电池电压较低时，接通高压电池进行充电。

停车后，是否切断高压电池？

有些车辆可能一直都不会切断高压电池，例如：特斯拉；还有些车型会在一段时间后切断高压电池，例如：小鹏。

原因是在于需要对电池进行持续的监测。以小鹏为例，考虑到大量案例都是在停车后一段时间出现的，所以BMS会在停车一段时间后，保持对动力电池的监测。而且，还会定期唤醒BMS来做电池的监测。这些操作都是需要耗费电量的。

可见，一般而言，纯电车型停车时的电量损耗基本不可避免。但是如果消耗的比较少，可能通过低压蓄电池就足够支撑了。

你看到的里程是否真的是电池的剩余电量？

我想大部分人应该是通过表显的续航里程去判断电池的剩余电量的，可这真的准确吗？

这里面有两层问题：

1、续航里程是否真实反映SoC？（或者说是某种线性关系？）
2、SoC是否真实反映了电池的剩余电量？

简单讲：我们通过续航里程推断SoC，通过SoC推断剩余电量，通过剩余电量的比较推断出停车”掉电“。可是，如果以上两个问题的答案都是：”否“，我们是否还能得出这样的结论？

先看第二个问题：SoC是否真实反映了电池的剩余电量？

这可能是个奇怪的问题，但是却是让人头疼的问题。如何掌握准确掌握电池的SoC，一直是非常麻烦的事情。它并不像是一桶水，你通过测量水面高度就可以计算水的体积。我们最直观能知道的就是电池的电压。

但是，电压并不能准确的反映电池的剩余电量，它受很多因素的影响。比如：温度。不论是三元，还是磷酸铁锂，充放电性能都会受到电池温度的影响。单独给定一个电压，并不能直接判断电池的剩余电量。

这样，为了更准确的掌握剩余电量情况，我们需要建立起温度-电压-容量三者之间的关系，然后才能按图索骥的知道剩余电量的情况。

不过，特别针对磷酸铁锂电池，还有个棘手的问题：中间那段放电曲线太平了。以至于给定一个电压，你都很难确切的知道电池剩余容量。那怎么办呢，大部分算法会结合放电情况。从某一个已知容量（高SoC或者满电情况），通过计算放电量，来计算SoC。打个比方，如果我们想知道水桶里多少水，就是先把水桶装满，在已知水桶装满能盛多少水的情况下，计量导出了多少水，就可以知道还剩下多少水。

但是，这样的计量方式往往存在误差，而且由于计量精度的问题，微弱的电流产生的电量损耗可能无法被累计。所以，磷酸铁锂电池的SoC可能存在”漂移“的问题。（参考近期特斯拉Model3磷酸铁锂版所碰到的电量不准确问题）为了避免这个情况，所以才建议定期的进行满充满放，把刻度尺搞准。（类似与惯导系统的校准过程）

从上面可知，SoC所反映的剩余电量是有可能不准确的，特别对于就磷酸铁锂电池，可能存在较大的误差。

那第一个问题呢？

显示的续航里程未必就是SoC。

一是，由于SoC并不是那么准确或者需要额外保留部分电量（比如Leaf），很多厂商都在试图模糊SoC。

二是，有些厂商的设计BMS会动态评估可用的电量，在低温下，电池的活性降低，BMS会认为总的可用电量降低。（小鹏就是如此）

当然，在续航里程显示上适当做点”手脚“，催促客户尽快充电，也是常见的策略。

根据上面的分析，我们基本可用知道，我们在仪表上显示的剩余里程，往往是主机厂希望我们看到的里程数字。所以，简单的通过续航里程有没有变化，来判断车辆过夜停放有没有掉电，其实并不太靠谱。

最后的一点话

综合以上的分析，我们基本可用得知：

如果有一辆EV，宣称长时间停放不掉电，根据能量守恒定律，那么它必然是以下情况中的一种：

1. 在停车后，动力电池断电且没有使用；（那么，4G车控、哨兵的电都从哪里来？如果是低压电池，则存在亏电风险）；
2. 厂家设计中，显示的续航里程和SoC没有直接关系，或者做了特殊处理；
3. 该车SoC测不准，以至于不知道电量发生了变化；

如果不是以上任何一种情况，那么我只能恭喜他们：

人类第一台永动机的诞生！