天冷时电车跑高速掉电会更快,主要原因如下:
电池性能方面
- 低温影响电池活性:目前电车大多采用锂电池,其在低温环境下,内部化学反应速率减缓,电极材料活性降低,锂离子的流动性变差,电池的充放电效率都会受到影响,导致电池能够释放的总电量减少,从而使电车的续航里程缩短。例如,在常温下能行驶400公里的电车,在低温环境下可能只能行驶300公里甚至更少。
- 电池内阻增大:天冷时电池内部电解液的浓度增加,这会增大电池的内阻。根据欧姆定律,电流通过电阻时会产生热量并消耗能量,内阻增大意味着在相同的电流输出情况下,电池内部消耗的能量更多,从而导致电池电量的消耗加快,掉电速度变快。
车辆运行阻力方面
- 空气阻力增大:冬季气温低,空气密度增大,车辆行驶时所受到的空气阻力也会相应增大。而且高速行驶时,空气阻力与车速的平方成正比,车速越高,空气阻力增加得越明显。为了克服更大的空气阻力,电车需要消耗更多的电能来维持车速,这就导致了电量的快速消耗。
- 轮胎阻力增大:天冷时轮胎的橡胶会变硬,与地面的摩擦力增大,这也会导致车辆行驶时的阻力增加。为了克服更大的轮胎阻力,电车需要消耗更多的电能,从而使掉电速度加快。
车辆能耗方面
- 空调系统能耗增加:在寒冷天气下,车内需要开启暖风来保持舒适的温度。而电车的暖风系统通常是通过电加热元件来工作的,这会消耗大量的电能。相比在常温下,开启暖风后电车的能耗会显著增加,进而导致掉电速度加快。
- 能量回收效率降低:电动汽车在制动或减速时,可以通过再生制动将部分动能转化为电能回收到电池中。然而,在低温环境下,电池的性能受到影响,能量回收系统的效率也会降低。这意味着在高速行驶过程中,电车通过能量回收系统能够补充的电量减少,从而使整体的掉电速度加快。
电机效率方面
- 电机特性影响:电车的驱动电机在低温环境下,其性能也会发生变化。例如,电机的电阻会增大,导致在运行过程中产生的热量增加,从而降低了电机的效率。为了维持相同的动力输出,电机需要消耗更多的电能,这就使得电车的掉电速度加快。
- 高速行驶时电机负荷增大:高速行驶时,电机需要以更高的转速运行来维持车速,这会导致电机的负荷增大。在高负荷状态下,电机的能耗也会相应增加,从而使电车的掉电速度加快。