汽車的電瓶使用壽命很長,電瓶車為何卻很短呢?

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電瓶分類:

Q·啓動型D·牽引型按照用途分類可以分為這兩種,汽車使用的自然是啓動型,使用時間最長可超過十年;但是電動車使用的牽引電瓶有很多都是一年換一組,為什麼同樣是鉛酸電瓶,使用壽命會有這麼大的差異呢?

有人認為原因是汽車使用的電瓶更高級,然而這種想法是錯誤的;核心因素是“用”的頻率,汽車的啓動電瓶基本都沒有在使用哦。

汽車的電瓶使用壽命很長,電瓶車為何卻很短呢?

01汽車的兩個電路

「熄火」時的汽車也可以使用電子設備,比如車機、導航、音響、燈光等等;此時為這些設備供電的正是啓動專用的電瓶,其功能也可以作為“駐車電源”來使用。

但是在啓動車輛之後則電瓶不再供電,負責供電的與內燃機集成的發電機;打開發動機艙之後找到用皮帶與曲軸連接的,並且外殼沒有封閉設計的機器就是發電機了。電瓶在啓動後只作為穩壓電容來使用,發電機在為車輛設備供電的時候還會為電瓶充電。

圖1:發電機與曲軸

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圖2:熄火前後的電路概念

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問題:電瓶最費電的任務是什麼呢?

答案當然是啓動內燃機!內燃機是依靠燃燒燃油產生熱能,再通過熱能轉化為機械能的機器;汽車使用的是四衝程內燃機,運行步驟包括吸氣噴油、壓縮蒸發、燃燒做功、排氣吸氣。熄火後的內燃機沒有吸氣的能力,所以依靠自身是無法通過先行燃燒再讓結構運轉的;啓動運轉的方式是依靠另一台發動機帶動其運轉,這台發動機就是起動電機。

電機通電後會將小齒輪推動到與內燃機車輪圈齒結合,隨即輸出大功率以打動內燃機運轉;而內燃機運轉的阻力是非常大的,所以電機才需要輸出很高功率。電機的動力源是電流,只有以大電流輸出才能滿足啓動的需求。這是電瓶的功能,那麼啓動耗電的標準會嚴重影響使用壽命嗎?

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02電瓶參數解讀

以「6-Q 12V-65Ah 650」型號的電瓶為參考,這串字符應該怎麼理解呢?

6Q·六組單元格的啓動用電瓶12V電壓65Ah以每秒65庫倫的標準可持續放電一小時重點:650是電瓶最大的放電電流標準!那麼電瓶以每秒65庫倫可放電3600秒,以650庫倫的標準則只能放電360秒,也就是持續啓動六分鐘就會虧電。如果這個參數不好理解的話,12V-65Ah為(12×65=780w),也就是0.78度電,容量是不是很低呢?

然而汽車電瓶是不會這麼用的,啓動發動機的時間總是兩秒鐘左右,按照三秒鐘計算也不過是650*3=1950而已。這與65×3600=234000的數據對比,是不是可以忽略不計了呢?

汽車的電瓶使用壽命很長,電瓶車為何卻很短呢?

啓動電瓶每次使用所消耗的電能時極少的,而啓動之後又會開始充電,充電的效率還會非常的高;啓動後內燃機開始自行運轉,同時會帶動發電機運轉,發電機的帶輪與曲軸的帶輪直徑差距很大,説白了就是電機的轉速會被放大很多。

參考下圖,按照怠速800rpm為標準,即使按照兩倍的轉速進行電機轉速放大,是不是在怠速的時候就有很高的充電效率了呢?原車發電機的功率總在1.3kw左右(1kw=1000w),所以啓動車輛之後的電瓶很快就能補償啓動消耗的電量,實際只需要三十多分鐘就能從虧電充到滿電。

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03循環充放電與使用壽命的關係

不論鉛酸電瓶還是各類型的鋰電池,都以完整充放電的次數來判斷使用壽命;用專業術語解釋完整充放電會比較難理解,可以將“完整”理解為電瓶電量用到接近耗盡,之後在充電到90%左右吧。

每次完整充放都會損壞電瓶的活性物質、電解液,並且造成極板硫化,使用壽命就是這麼縮短的;電瓶完整充放350次左右就會報廢,所以想要延長電瓶的使用壽命就要“少用、少充”。汽車的啓動電瓶如果只用於啓動的話,也就是熄火後不再用車,也不會隔很久而不用車;那麼啓動車輛很多次也才會等於一次完整的充放,那麼使用十年以上也就沒有什麼奇怪的了。

汽車的電瓶使用壽命很長,電瓶車為何卻很短呢?

電瓶車使用的牽引電瓶幾乎每天都在充放電,尤其是用於商用的電瓶車,一天可能要充電兩次;而且每次都是接近耗盡或耗盡之後才充電,這會接近或達到虧電的狀態。假設一天一充不也就是能用一年左右嗎?而虧電狀態對電瓶的損傷會相當大,頻繁虧電必然會進一步縮短電瓶的使用壽命。

其實汽車也不例外,有些司機習慣於熄火之後在車裏休息一會,停停音樂或用車機看看視頻;如果音量過大則半小時也可以消耗幾百瓦的電量,這樣用車一次也等於消耗一般甚至耗電到接近虧電。而汽車的充電系統是“快充”標準,對於電瓶本就有些損傷,所以以這種方式用車的車輛,其電瓶也不過是用一年左右就要報廢了。

汽車的電瓶使用壽命很長,電瓶車為何卻很短呢?

結語:汽車用啓動電瓶和電瓶車的牽引電瓶類型相同,區別只是最大放電電流的標準,因為電動車不需要很強的爆發力。

想要讓電瓶耐用一些的話,燃油汽車熄火後儘量少用車,電瓶車可以用大容量電瓶以減少充電頻率;不過少部分用磷酸鐵鋰電池作為啓動電池的汽車是不用擔心的,鐵電池的使用壽命可以是鉛酸電瓶的上百倍。

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編輯:天和Auto-汽車科學島

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