我們的家用車電瓶電壓基本上都是12伏的,但是你去測量的話會發(fā)現(xiàn)熄火時電瓶電壓往往會高于12伏,而怠速時測量電壓會更高,其實這并不是電瓶出問題了,而是正常現(xiàn)象,如果熄火時測量電壓剛好是12伏甚至更低那就出問題了。 看到這里有人會有疑問:電瓶標(biāo)注的電壓就是12伏,為何實際電壓比12伏高呢?從原理上來說這是由鉛酸電池的本質(zhì)所決定的,也可以說是鉛酸電池化學(xué)反應(yīng)本身的性質(zhì)決定的。我們一般用到的電池都是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,而這個化學(xué)反應(yīng)所能產(chǎn)生的電壓是確定的,無法改變。 比如鉛酸電池放電的本質(zhì)是鉛和稀硫酸反應(yīng)時產(chǎn)生的電子流動,而這個化學(xué)反應(yīng)所能產(chǎn)生的電壓最高只有2.4伏,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的強(qiáng)度其產(chǎn)生的電壓會有波動,基本上就在2伏左右。所以我們?yōu)榱说玫礁叩碾妷壕托枰陔姵貎?nèi)部建立多個鉛與稀硫酸的化學(xué)反應(yīng)單元,讓它們串聯(lián)起來提高電壓。這每一個反應(yīng)單元就叫做單體,其產(chǎn)生的電壓就叫做單體電壓。單體電壓只與化學(xué)反應(yīng)的原理有關(guān),與電池體積和大小無關(guān),哪怕你造一個跟房子一樣大的鉛酸電池,如果內(nèi)部只有一個反應(yīng)單元那么其電壓仍然是2伏。 鉛酸電池單體電壓在1.5伏-2.4伏,取其中間值2伏,稱為標(biāo)稱電壓。因此車用鉛酸蓄電池內(nèi)部其實是有6個鉛酸電池單體在聯(lián)合工作,把它們串聯(lián)后就可以得到12伏的電壓了。當(dāng)電池充滿時在放電時候化學(xué)反應(yīng)劇烈,單體電壓最高為2.4伏,6個單體串聯(lián)就是14.4伏?;瘜W(xué)反應(yīng)終止電壓為1.5伏,因此蓄電池電壓接近9伏時說明其電量即將耗盡。也就是說車用蓄電池雖說標(biāo)稱電壓是12伏,但是實際電壓在9-14.4伏之間,在這個范圍內(nèi)電壓越高說明電量越充足。 還有我們?nèi)粘S玫降匿囯姵?,根?jù)電量高低鋰電池單體電壓為2.75伏-4.2伏,標(biāo)稱電壓為3.7伏,所以我們可以看到日常用到的鋰電池電壓基本上都是3.7的倍數(shù),比如很多無人機(jī)電池是3個單體串聯(lián),因此其標(biāo)稱電壓就是11.1伏,而實際測量時滿電電壓都在12伏以上。還有平衡車的鋰電池,標(biāo)稱電壓36伏,實際上滿電電壓都在40伏以上。 對于鉛酸電池來說其單體理想充電電壓應(yīng)該為2.7伏,也就是說汽車發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓應(yīng)該達(dá)到16.2伏才能完全給電瓶充滿,但是考慮到車用電器的耐壓性能因此將發(fā)電機(jī)的最大電壓限制在14.5伏,因此理論上來說汽車電瓶如果只靠發(fā)電機(jī)充電的話永遠(yuǎn)無法達(dá)到真正意義上的滿電狀態(tài)。不過相比起車用電瓶的工作狀態(tài)來說這已經(jīng)足夠了。 從以上內(nèi)容我們可以得到這幾點常識:1、熄火時電瓶電壓高于12伏是正常現(xiàn)象,電壓越高說明電瓶電量越充足。如果你的車熄火時電瓶電壓經(jīng)常性在12伏左右甚至低于12伏那么說明電瓶性能已經(jīng)下降,可以考慮更換,實際上當(dāng)電瓶空載電壓低于12伏時汽車啟動就會非常困難甚至無法啟動了。 2、汽車發(fā)電機(jī)的輸出電壓是恒定的,即便是怠速時也可以給電瓶充電,但是充電效率不如高轉(zhuǎn)速時高,因為怠速時發(fā)電機(jī)輸出電流比較小,而且還要分流一部分給其他用電單元。從這點來說有些車怠速開空調(diào)時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升還是很有好處的,因為怠速開空調(diào)時冷凝器風(fēng)扇、風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)耗電量大,適當(dāng)提升轉(zhuǎn)速可以提高發(fā)電量彌補(bǔ)這部分電量損耗。 3、日常用車中不必刻意想給電瓶充滿,因為僅靠發(fā)電機(jī)的電壓是做不到將電瓶完全充滿的。真想給完全充滿可以考慮使用充電機(jī)(上圖可以看到給12伏電瓶充電時充電電壓是16.6伏,再一次印證了汽車發(fā)電機(jī)是無法完全給電瓶充滿電的)。 4、如果你有條件的話可以每隔1-2個月用專用充電機(jī)給電瓶充電,可以延長電瓶使用壽命。如果沒條件的話也不必?fù)?dān)心,只要日常用車時不要過度放電電瓶也可以用好幾年。 |
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來自: 黃毓波 > 《科學(xué)知識》