汽車·電瓶充電依靠「發(fā)電機(jī)」·充電速度比想象中快很多
內(nèi)容概述：
- 汽車電瓶充電原理
- 充電原理與充電速度
- 電瓶的正常使用壽命
汽車使用的電瓶類型為【Q型·啟動(dòng)專用】，細(xì)分后的QA為干荷鉛酸類型，QW則為出廠即加注電解液的免維護(hù)類型（干荷型需要在裝車才會加注電解液）。
啟動(dòng)電瓶的功能是為燃油汽車的起動(dòng)電機(jī)提供電能，同時(shí)要在啟動(dòng)瞬間為火花塞供電；這兩組系統(tǒng)都是耗電量比較大的硬件，電耗區(qū)分不同排量（運(yùn)行阻力）的內(nèi)燃機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)可以在500-1500庫倫區(qū)間。那么想要不虧電的話，就要在啟動(dòng)之后隨即為電瓶充電，如何進(jìn)行充電呢？
充電原理：電控系統(tǒng)會在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之后，切斷電瓶的供電線路，改為內(nèi)燃機(jī)集成的發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)「即發(fā)·即供·即用」的模式；電機(jī)的發(fā)電量不僅要滿足設(shè)備的正常消耗，同時(shí)還要為電瓶進(jìn)行充電，此時(shí)電瓶更像是電路系統(tǒng)的中的“穩(wěn)壓電容”。
某些所謂“節(jié)油器”本質(zhì)就是這種電容，原因里貯存電量并實(shí)現(xiàn)電壓的穩(wěn)定，降低發(fā)電機(jī)對內(nèi)燃機(jī)功率的消耗；理論上可以實(shí)現(xiàn)非常輕微的節(jié)油，但前提是汽車啟動(dòng)后把電瓶摘下來，否則有電瓶也就足夠了。
充電效率·解析
關(guān)于多久才能將汽車電瓶充滿電的問題，相信有很多汽車用戶都是比較好奇的；尤其是一些用車頻率低，車輛偶爾會虧電的用戶，那么就有兩個(gè)問題了。
- 啟動(dòng)耗電量多久能恢復(fù)
- 完全充滿需要多長時(shí)間
解析這兩個(gè)問題首先要了解發(fā)電機(jī)的功率標(biāo)準(zhǔn)，普通家用代步汽車裝備的多為≥1000瓦（1kw）的發(fā)電機(jī)；以額定功率運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電量就是每小時(shí)超過一度電，如果這組數(shù)據(jù)不太好理解的話，發(fā)電機(jī)的輸出電壓會在12V左右波動(dòng)，安數(shù)區(qū)別不同車型多為≤80A，這樣的描述是不是好理解了呢？
啟動(dòng)電耗：假設(shè)正常啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要兩秒，每秒耗電量為500庫倫（安培），共計(jì)耗電量就是1000安。
發(fā)電機(jī)以80安時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)，這是每秒鐘發(fā)電量的峰值標(biāo)準(zhǔn)；如果按照額定標(biāo)準(zhǔn)充電，那么只需要12.5秒即可完成一次確定的電耗恢復(fù)。不過發(fā)電機(jī)總不會按照額定標(biāo)準(zhǔn)全時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，然而即使以相對低的功率運(yùn)行，實(shí)際也只是以秒為單位計(jì)算補(bǔ)充電能的時(shí)間而已，所以完全不用為啟動(dòng)的電耗擔(dān)心。
重點(diǎn)：多久可以充滿電瓶呢？多久能充滿得看電瓶的容量是多少，以及使用過程中消耗了多少；假設(shè)某臺車徹底虧電到整車斷電，此時(shí)電瓶就是“空的”。家用汽車電瓶的容量標(biāo)準(zhǔn)大致有三個(gè)，中間標(biāo)準(zhǔn)最多。
- 12V-45Ah
- 12V-55Ah
- 12V-65Ah
取中等標(biāo)準(zhǔn)為參考，其概念為電瓶以「55A·1s」的標(biāo)準(zhǔn)，可以持續(xù)放電3600s（秒-1小時(shí)）。那么充慢的時(shí)間就很好計(jì)算了，在電瓶虧電時(shí)發(fā)電機(jī)會以接近額定功率的高標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行；排除少量車載設(shè)備的用電，按照80×85%＝68A的發(fā)電量為參考，完全充滿是不是只需要2900秒左右呢？
基本上就是這一標(biāo)準(zhǔn)了，不過這是偏保守的計(jì)算；因?yàn)楝F(xiàn)階段的汽車都已經(jīng)進(jìn)入了準(zhǔn)智能階段，車輛的電子設(shè)備非常多，那么運(yùn)行中的車輛的耗電量也就會比較大。尤其是有些車輛帶有220V原車逆變供電模塊，輸出電流的安數(shù)會比較大；所以發(fā)電機(jī)的安數(shù)也會更大，≥100A的機(jī)器也是有很多的。
如果按照這一標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的話，實(shí)際有那么二三十分鐘就能完全充滿了；但是虧電車輛也不見得需要一次性充滿，只要容量超過平均25%后，電壓則能夠達(dá)到12V左右。電壓的高低決定了瞬間輸出電流的強(qiáng)弱標(biāo)準(zhǔn)，一般只要超過11V就能夠正常啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。所以很多車輛開上幾分鐘再熄火就能啟動(dòng)，但穩(wěn)妥的方式還是建議行駛超過10分鐘。
正常啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)：汽車在啟動(dòng)之前或熄火后不會有過大的電耗，使用的設(shè)備大多都是車機(jī)和揚(yáng)聲器，功率歸攏包堆也就是200多瓦，相當(dāng)于不足20Ah的放電程度。
那么在熄火后假設(shè)連續(xù)使用10分鐘的設(shè)備，放電總量則為12000A；啟動(dòng)車輛后按照100A的發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)，恢復(fù)電量的時(shí)間也只需要2分鐘而已。汽車的發(fā)電效率是非常高的，只要減少電瓶虧電的速度就好。
（電瓶每一次虧電都會大幅降低容量，因?yàn)闃O板會過度硫化，電解液濃度降低等于降低容量）
錯(cuò)誤理解-充電轉(zhuǎn)速
在面對新手司機(jī)解析充電效率時(shí)，為了使其更容易理解，往往會將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（主動(dòng)機(jī)）和充電銷量關(guān)聯(lián)。這種描述有一定的道理，但是并不夠嚴(yán)謹(jǐn)；因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是與主動(dòng)機(jī)相同的，但是轉(zhuǎn)速的高低理論上并不能完全影響發(fā)電量，這里會有一個(gè)「閾值」。
因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的電壓必須恒定在某一范圍內(nèi)，家用汽車發(fā)電機(jī)最高只是14V多一些，此時(shí)電流就會比較大；而再高則有可能因輸出電流過大而損壞設(shè)備，如果電流大小完全依靠電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整，那么汽車高轉(zhuǎn)速急加速時(shí)就有可能損壞設(shè)備了，所以并不能以這種模式進(jìn)行充電。發(fā)電機(jī)往往會在3500rpm左右達(dá)到峰值，再高就要通過「勵(lì)磁電子調(diào)節(jié)器」的調(diào)整了！
重點(diǎn)：決定電機(jī)發(fā)電量大小的核心因素并不是轉(zhuǎn)速，而是用電設(shè)備的耗電量！
簡而言之可理解為設(shè)備電耗越高，調(diào)節(jié)器就會將勵(lì)磁阻抗越低，以按照設(shè)計(jì)發(fā)電量（電壓電流）以最高效率發(fā)電；反之汽車耗電量很小的時(shí)候，勵(lì)磁電流會自動(dòng)調(diào)節(jié)至最小，此時(shí)發(fā)電機(jī)磁阻降低，發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油量也會很低。
那么在電瓶虧電用并線方式啟動(dòng)后，此時(shí)的“電流需求”（設(shè)備電耗）等于加大；所以即使在怠速時(shí)都可以高效率的發(fā)電，不過標(biāo)準(zhǔn)只會像“冷啟動(dòng)主動(dòng)轉(zhuǎn)速”的概念相當(dāng)，是調(diào)節(jié)器為發(fā)電機(jī)調(diào)整阻抗，與峰值轉(zhuǎn)速的最高發(fā)電量會有些懸殊。所以充滿電往往需要1小時(shí)左右，但也不排除有些車輛的系統(tǒng)設(shè)定比較特殊。
（如果想要測試出怠速充電時(shí)間，怠速充電檢測電壓，達(dá)到14V左右需要的時(shí)間就是滿電時(shí)間了）
總結(jié)：關(guān)于汽車充電的問題了解這些一般也就足夠了，可以說原車發(fā)電機(jī)肯定是「快充標(biāo)準(zhǔn)」；要知道普通的電動(dòng)車的動(dòng)力電瓶也就是不足1kwh的容量，不見得會比一些使用高標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)電瓶的車輛高，汽車充電速度快不快呢？
在用車過程中要盡量減少熄火后長時(shí)間用車，極限建議控制在半小時(shí)以內(nèi)；因?yàn)橄ɑ鸷缶椭挥须娖抗╇娏耍哳l率的相對大幅度放電，需要的是啟動(dòng)后同比例充電。啟動(dòng)電瓶即使是免維護(hù)型也是鉛酸類，完整使用壽命只是平均350次的完整重放；熄火很少用車則電瓶可以用十年，反之也許只能用一年哦。
編輯：天和Auto-汽車科學(xué)島
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