汽车多久充电(发动车可以给蓄电池充电)

问题分析的基础:

汽车亏电程度达到无法启动发动机时,电瓶的容量平均为≤25%,也就是有75%左右需要充。

全程时间由电池容量和发电机功率决定。最快只需十分钟,最慢近一小时。因为乘用车用的电池一般有五个标准,分别是12v-35/45/55/65/75ah;用AH的值乘以电压得到kwh(度),那么这些电池的绝对容量标准是0.42/0.54/0.66/0.78/0.90kwh。

电池的容量差可以翻倍,所以充电时间会相差很大。

电机的发电功率标准大致在1.0-1.5 kW之间,其概念可以理解为满功率运行,每小时可发电1.0-1.5kWh。那么就很容易计算出断电后的充电时间了。按照12V-55AH(最常用的标准)作为参考,新电池的容量只有0.66kwh,按照平均发电功率1.25kw计算

0.66÷1.25=0.52860×52.8%=31.68min

最高功率下最快充电时间超过半小时。但实际标准可能没有这么高,因为发电机产生的功率是由内燃机转速和控制器决定的,电池的实际容量基本不会达到峰值。

知识点:发电机平均转速要达到3500转左右才能达到100%的发电标准。2000 ~ 3000转转速范围内的功率标准为70~90%,1000 ~ 2000转不到50%。其实发电量并没有想象的那么大,但是这个转速并不是指发动机的转速,而是发电机的转速。

发电机通过皮带将内燃机的曲轴与发电机的皮带轮连接起来,只有在发动机启动后才能开始发电;曲轴皮带轮的直径和电机皮带轮的直径有很大的差别。标准是曲轴转一圈,电机可以转两三圈。参考下图。

图1:发电机滑轮

图2:发电机的功率曲线

说白了,发电机转速是怠速的倍数。怠速以800转为基准,怠速的发电标准是75%左右。那么,按照1.25kw的发电量,每小时发电量约为0.93kwh。电池充满电时(0.66× 75% = 0.495 kWh),所需时间为[60×(0.495÷0.93)= 31.8min]-如果电池完全耗尽,完全放电空。

这是小容量电池在怠速下充满电所需的大致时间,但实际上可能更短;因为电池在使用过程中容量会线性下降,容量下降时充电时间会缩短。

开车效率有多高?

与发动机转速匹配的曲线很有意思,可以发现发电机似乎“过载”了。发动机正常转速放大后,发电标准可以接近100%。而发动机转速的急速加速确实可以让发电量超标,但在控制器的作用下还是可以稳定在安全范围内。

那么只要在掉电后相对高效的加速,充电时间就会适当缩短。即使只按照100%的标准计算,每小时的发电量还是按照1.25kw计算,电池充满12V-55AH只需要30分钟多一点;轻度动力损失只需要不到25分钟,而剧烈驾驶可能更短。用了很多年的低容量电池,可能只用十几分钟。

电池容量降低的原理很简单,因为每次放电,极板上会形成硫酸铅晶体。一些高硬度的多层晶体很难被还原。充电时,栅极电流作用于阳极。在电流的作用下,电解液会还原极板的物质,铅会析出,增加电解液的浓缩比。

部分晶体无法还原,会导致电解液性能衰减。放电时电解液透过晶体与活性物质反应产生电能,过程中会有很大的损耗。

因此,电池在300-350次完全充放电后就会失去动力而报废。要延长电池的使用寿命,就要在车辆熄火后尽量不要在车内使用电子设备,否则会增加启动后的充电程度,也就是充放电的频率。

不过,更换一块12V-75AH的电池也就400元左右。如果需要熄火,不在乎成本,就不需要在乎这些问题。

编辑:天河汽车-汽车科学岛

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