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序言
电瓶可以算是汽车上最容易被坑的损耗件了,因为它通过外观判断,坏的时候又毫无征兆,一不小心就撂在路上。通常免费搭电的小伙,小仪表一掐,大几百的元子就得花出去了,最后还不知道是真坏还是假坏。秉着合理抠门的心态,我通过翻查知网、百科、民间大神的研究贴,又购置了些简单的仪器对自己的汽车进行“友好实践”,得出此文,可能有错误遗漏,仅作抛砖引玉之用,望大家有所收获。
电瓶的基本要求
在汽车上电瓶的作用主要是大电流启动汽车、为汽车待机时提供电量、为汽车稳定电压、快速充电(汽车行进过程就要充好),这里仔细讲讲电瓶的最低性能要求。
1、启动汽车需要多大的电流、内阻:经TB搜索,可以找到启动机的铭牌,基本在1.2KW左右,持续工作电流计算可得,大约是100A;由因电机是感性负载,启动电流会大于持续电流,我对1.5T、2.0T的汽车进行的测量(南方,室外温度约26度),分别得出的峰值电流是210A和280A。若采用300A计算,那么电瓶的内阻在40豪欧以下是可以正常使用的(不同排量、地区可能有所不同,具体实测)。
2、汽车待机需要多大的容量:此项不关于车辆价格配置,我查询了很多汽车的维修手册,待机电流(用于汽车防盗系统)都在70毫安下(测量注意:需要熄火锁车静置30分钟后测量),我实测待机电流是50毫安。通过计算:每天消耗电流1.2AH,每月消耗36AH。这项数据多少合格需要考虑车主的用车频率,这里我就不做计算了,自行计算即可。(注意计算时要考虑铅酸电池每月30%的自放电率)
3、快速充电能力,这里要解释一个概念,铅酸电池大电流充电的时候不是充不进,而是充电时会有析气现象,而且呈指数递增,普遍研究认为,铅酸电池最佳的充电电流是0.15C(C指的是电池的容量,即100AH电池,最佳充电电流是15A),这个电流是速度与寿命的最合适点。而我实测的启停汽车最大充电电流是40A(使用法拉电容以最大受电电流测得),因此汽车启动电池必须对此进行加强。(非启停车辆我没有,所以没有数据)
启动电瓶的设计
铅酸电池的原理就是一块正极+一块负极泡在电解液里面,充放电的时候极板上的活性物质就会发生化学变化,通过电解液跑到对面的极板。(详细原理和本文关联不大,就不赘述了)。只需要增加极板和活性物质,电池的内阻就可以减少,容量也增加。
在没有逆天启停科技的时候,是没有充电压力的,以1.2KW的启动机工作3秒打火计算,共消耗300A电流,即便是45AH的电池以0.15C的最佳电流充电,只需要45秒就可以把消耗的电补回来。所以非启停车辆只需要考虑待机电流和启动电流即可。
然而,那个破启停技术来了,到底能省多少油还未可知,但是能搞坏几块电池还是有目共睹的。300A的电量,以70AH电池的最佳充电电流计算,需要28.5秒才能补能结束,这样的补能速度是不能满足城市的拥堵路况。我实测补能电流是40A,已经按70AH的电瓶算,已经是0.57C的电流了,且反复的启停,电池的充放压力也非常大,所以必须加强电瓶的快速充电能力,减少析气现象。
启停电瓶之EFB与AGM
上文说到,铅酸电池的原理就是一块正极+一块负极泡在电解液里面,现在因为需要反复大电流充电,电解液析气现象很严重。电解液减少,泡在电解液里面的正负极就无法通电了,容量会就减少了,内阻也会增大了,也就是寿命用完了,所以要抑制它。
1、迷宫式顶盖,顾名思义,就是把通气道做得又长又细,析出的水汽重新冷却又流回来,借此减缓电解液消耗。此设计从免维护电瓶开始就出现了,能有效减轻,但效果还是不足以应对启停压力。
2、EFB增强型富液电瓶,富液就是很多液体,在电瓶里多加电解液,应对析气现象。因为电瓶除了析气,还有硫化,活性物质脱离等等原因会造成寿命减少,只有在合理寿命内液体没有干涸就好了,反正稀硫酸又不值钱。
3、AGM贫液型吸附式玻璃纤维隔板电池,用玻璃纤维把电解液做出半固态状,留下一定电子的通道,可以有效减少析气现象。但因为是半液态,电解液和极板需要压力才能紧密接触,又因含液少,高温可能造成液体快速挥发,造成失效,所以AGM电瓶既害怕震动,也害怕高温。(真是又贵又娇气 )
总结
基于能省则省的心态,我给出自己的建议,电瓶的冷启动电流基本取决于电池的容量,差异很小,可以忽略不计,所以不必考虑这个参数。而普通电瓶和EFB电瓶价格已经相差不多,原车带启停的,建议还是选购EFB电瓶,因为启停车辆的充电设计是大电流设计,亏电情况下普通电池被猛充,还是容易失液减少寿命,得不偿失。
而原车带启停又标配AGM电瓶,如果电瓶设计在发动机舱的,因为高温和震动,AGM电瓶寿命不一定比得上EFB电瓶耐用,建议向下选购同型号EFB电瓶替换即可;如果AGM电瓶设计在后备箱,EFB电瓶和AGM电瓶都可以选用,看自己经济接受程度即可。
关于法拉电容的问题
问:法拉电容并联电池方案是否可行?
答:可行,6串麦斯威尔16V500F电容实测内阻6豪欧左右,与全新75AH电瓶差不多,5V的压降空间(冷启动电流标准,30秒,5V的压降持续输出)总共能输出2500A的电流,足够启动机运行25秒,带平衡板版本静置1周,电压没有明显下降,漏电情况也符合要求。
问:法拉电容能否提高电瓶寿命?
答:可以,并联法拉电容可以提高电池的放电电流(1/总内阻R=1/电池内阻R1+1/电容内阻R2),减轻电池的放电压力,并联电路中总电流等与分电流之和,即便是并联在全新的电瓶上,也能减少电瓶一半的压力(即少用),减少充电次数(少用即少充)。
问:如何选购法拉电容?
答:首先是漏电率,要选购基本没有漏电现象的电容,否则待机电流会拖垮电瓶;其次选容量,16V500F电容跟个巨无霸似的,紧凑的发动机舱有可能放不下,容量能满足启动机运行3秒就能取得非常不错的效果;内阻尽可能低,越低保护的效果越强。其次就是连接线,实测16平30CM的铜线内阻有1豪欧(启动的瞬间有微微发热),线不能比这个再低了。
其余未尽的问题可以留言,我会尽量回答。
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