数码之家

 找回密码
 立即注册
搜索
查看: 1308|回复: 48

[电路] 一文说清普通电瓶、EFB电瓶、AGM电瓶

[复制链接]
发表于 2024-3-11 18:20:15 | 显示全部楼层 |阅读模式

爱科技、爱创意、爱折腾、爱极致,我们都是技术控

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册

x
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。

打赏

参与人数 2家元 +29 收起 理由
hongo + 9 謝謝分享
boyome + 20 謝謝分享

查看全部打赏

发表于 2024-3-12 09:29:32 | 显示全部楼层
科普帖子,挺好
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-3-12 11:37:30 | 显示全部楼层
学习了,原来还有个EFB电瓶,以前都没有留意过
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-3-12 13:59:42 | 显示全部楼层
其实50F或者100F拉跟原电瓶并联已经能延长很久了,毕竟一人出一半的力。电瓶寿命明显延长几年
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-3-12 14:32:02 | 显示全部楼层
我的原车就是AGM,放在发动机舱。车友普遍反应寿命不长,更换价格也昂贵。看了帖子,我到时就用EFB替换
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-3-12 16:49:00 | 显示全部楼层
怎么我感觉水电瓶会好用呢,大货车都是用水电瓶
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-3-12 19:56:11 | 显示全部楼层
学习了,内容有用
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-3-12 20:10:53 | 显示全部楼层
好像AGM电瓶充电电路与共它电瓶的充电要求不一样?
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-3-12 20:36:44 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
不认同,我认为同容量下还是选起动电流大的电池更耐用。我一个车用的是80AH的电池,饿死了,更换时图便宜,随便买了一块起动电流550的,装车上只用两个月就不好起动,起动机转动无力,只有跑一会才能好起动,到去年冬天直接转不动,像电池没电那种,测量电压又正常的,看原厂旧电池起动电流720A的,后来直接买一个EFB的750A的,现在打火杠杠滴
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-3-12 22:32:44 | 显示全部楼层
自动启停就是个垃圾玩意,使用体验极差,我开带启停的车都要把这玩意关闭的...
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-3-13 05:57:38 | 显示全部楼层
sdaviy 发表于 2024-3-12 16:49
怎么我感觉水电瓶会好用呢,大货车都是用水电瓶

学习了,内容有用
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-3-13 08:39:29 | 显示全部楼层
谢谢分享,学习了,内容不错。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-3-14 14:57:30 | 显示全部楼层
实践出真知,我家的几台车疫情期间停了几个月还是一把着车。
所以每月消耗36AH的说法哪怕只是作为参考值也不够准确,而且奥迪是在28天停放之后进入深度休眠的。
其实电瓶不用研究那么深,原厂什么类别,就选什么类别,只是牌子自己把握就好。重要的是平时尽量别熄火用电,到了年限就换就可以了。
其余的电容、锂电建议别折腾了,燃油车电瓶折腾的尽头还是铅酸电瓶。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-3-14 22:25:48 | 显示全部楼层

学习了,原来还有个EFB电瓶,以前都没有留意过
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-3-15 03:45:48 | 显示全部楼层
很好的知识点,受教了
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-3-15 07:56:10 | 显示全部楼层
原来是活性物质越多,电瓶容量越大,内阻越小啊
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-3-15 07:57:13 | 显示全部楼层
另外请教一下楼主,汽车启动电瓶除了AH、V之外还有一个参数,好像是CC,不懂这个参数表示什么
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2024-3-15 18:37:56 | 显示全部楼层
piaoxue20000 发表于 2024-3-15 07:57
另外请教一下楼主,汽车启动电瓶除了AH、V之外还有一个参数,好像是CC,不懂这个参数表示什么 ...

是CCA冷启动电流,定义就是在气温0度的时候,电瓶电压降至7.2V前,可连续30秒提供600A的电流量。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2024-3-15 18:42:20 | 显示全部楼层
ding35 发表于 2024-3-12 20:10
好像AGM电瓶充电电路与共它电瓶的充电要求不一样?

充电电压是一样的,他们都是铅酸电池,单格铅酸电池的标称电压是2.0V,放电截止电压到1.5V,充电截止电压2.4V,只是电流、析气曲线图不同,简单的来说,就是AGM电瓶不容易析气,可以承受更大电流的充电。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2024-3-15 18:45:32 | 显示全部楼层
sdaviy 发表于 2024-3-12 16:49
怎么我感觉水电瓶会好用呢,大货车都是用水电瓶

免维护电瓶就是个加了个盖子的水电瓶。自己会维护的话,水电瓶更结实耐用,但是半年一折腾的水电瓶不太适合轿车用,毕竟现在她们C1都考不过了。
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

APP|手机版|小黑屋|关于我们|联系我们|法律条款|技术知识分享平台

闽公网安备35020502000485号

闽ICP备2021002735号-2

GMT+8, 2024-4-27 15:22 , Processed in 0.140401 second(s), 11 queries , Redis On.

Powered by Discuz!

© 2006-2023 smzj.net

快速回复 返回顶部 返回列表