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聊聊电动汽车的小”电瓶“
来去无踪 2021-02-03

写在前面

按照@敖丁阿 敖哥安排的话题,以我浅薄的知识,和大家探讨下电动汽车的低压蓄电池,就是大家说的”小电瓶“。非专业人士,有问题欢迎指正。

为什么汽车需要个电瓶

在我的经历中,当时还没有什么电动汽车,曾经有人关于这个事情闹过一个”笑话“。


某次聚会,有位朋友姗姗来迟。当她赶到时,我们问她:”怎么这么晚?堵车了吗?“
她回答说:”没有堵车,是我的车子没电了!“
旁边的另一个友人惊呼:”那么远的路,你骑电瓶车过来?!“

其实,那位晚到的朋友真的是开了一辆汽车过来的,而并不是骑电动自行车(俗称:电瓶车)。不了解汽车的朋友,可能有疑问,汽车不是烧油吗?怎么还有电池?

对,真的有!现在大家都知道,汽油车的发动机舱里都有块蓄电池,一般而言提供12V的电压(小车),它的主要作用是:

  • 负责驱动起动机来启动汽油机(过程还要复杂一点),没有它,意味着你要手摇启动你的汽油车
  • 负责提供仪表、灯光等低压系统的电力,没有它,意味着一旦熄火,你连双跳灯都开不起来
  • 负责提供门锁、安全系统的供电,没有它,意味着遥控钥匙、门锁都无法正常使用

当发动机发动起来以后,又会带动发电机,接管车辆的电力需求并且给蓄电池充电。(这个时候,蓄电池也还是起了稳压限流的作用,毕竟发电机是直接由发动机皮带驱动的,转速会有快慢~)所以,如果发动机长久不启动,或者长时间短途行驶,都有可能造成蓄电池亏电。

而且蓄电池本身也有寿命,经过一定的充放周期后,就无法再提供充足的电力来启动发动机(启动发动机往往需要大电流),车子就会打不着。那么就要更换蓄电池了。(这也是为什么带自动启停功能的汽油车,需要更”贵重“的蓄电池,例如AGM、EFB)

 

我曾经最巧的一次是,某天突然感觉这个蓄电池时日不多了,想着是不是去一趟4S店去换掉它。结果到了4S店,车子就打不着了,刚好寿终正寝。

为什么纯电车型还需要小电瓶

汽油车需要个电瓶来启动、来供电,这个大家都能理解了。但是,对于身上背了几十度大电池的纯电汽车,为什么还要有这么个”小电瓶“?大电池给点电就好么~

大概的原因有这么几个:

  • 和汽油车一样,单独的”小电瓶“能实现一套相对独立的电气系统,更加安全。例如,车辆碰撞的时候,需要断开高压电池(动力电池),小电瓶提供的电力可以继续维持一些灯光或者安全相关机构的运行,例如:打开双闪、车门解锁,甚至上报碰撞信息等;
  • 高压电池往往不是常电,在停车后,高压电池往往是断开的,所谓的”下电“(目前已知特斯拉不断高压电)。所以,当启动车辆的时候,需要有电力驱动继电器把高压电池再接上。(可能会听到”咔哒“一声的声音)
  • 高压电池的电压很高(一般在400V以上,而且有越来越高的趋势),而现有的车载电气设备都是12V的电压,需要持续进行降压(DCDC转换),对能耗有影响。特斯拉曾经出现过由于低压蓄电池坏掉,导致持续进行DCDC降压,结果造成了停车一天消耗几度电的情况。
  • 现在的纯电车型对于常电的需求更高,比如4G模块、车控模块等等都是需要持续的低压电源供应
其实,特斯拉也不是一开始就有这个小电瓶的,最开始的Roadster并没有。但是特斯拉也不能免俗,从2010年的Roadster 2.0开始,这块12V的电池就出现了。

所以,现在的纯电车型还是需要这个小电瓶的,特斯拉、比亚迪、小鹏等等,几乎无一例外。但是,和汽油车略微不一样的是,纯电车型往往会在这个小电瓶电压较低的时候,利用高压电池对它进行充电。这样,一般而言,除非动力电池也没电了,低压蓄电池就不会出现亏电情况。(但不是说低压蓄电池就会坏了,还是有充放电循环寿命的)

纯电车型的小电瓶有什么不一样

目前来看,没什么不一样。绝大部分新能源车企选择的低压蓄电池和燃油车没有什么区别,都是铅酸蓄电池。原因也简单:供应链成熟,价格便宜,拿来就可以用。真的坏了,换换也方便。

特斯拉Model S的低压电池

但是,也有一些企业做了一些更有意义的事情。比如,比亚迪。比亚迪在它的部分车型上采用了基于磷酸铁锂的低压蓄电池,称为:起动型铁电池。而且,与其他车型不一样,这块电池是放在副驾驶座下面的。(虽然,我觉得这个未必是个好位置,但是估计有保温方面的考虑)

比亚迪起动型铁电池

利用锂电池来替代铅酸蓄电池好处很多(好像我就想到三条,但是也是很重要的好处了):

  1. 寿命更长,锂电池的循环寿命要高于铅酸电池,比亚迪宣传可以做到全寿命周期无维护
  2. 重量更轻,比亚迪的起动型铁电池只有4.5kg,比起笨重的铅电池要轻很多
  3. 环保,没有铅这样的重金属

缺点也有,就两条:

  1. 贵,任何工业产品:万恶”贵“为首
  2. 低温性能不佳,特别是需要低温大电流的时候

但我个人认为,总体而言,低压电池向锂电池发展应该是趋势。只是产业链需要调整罢了,产业链发展了,贵的问题解决了,就能大规模应用了。

其他几个问题

Q:为什么小鹏P7在OTA升级的时候说蓄电池电压低而无法升级?
A:个人猜测OTA升级的时候是需要断开高压电池的,或者在升级过程中,由于系统软件正在更新而无法利用高压电池对低压蓄电池充电。因此,需要低压蓄电池维持在一个比较高的电量,才能保障升级的正常完成。

Q:为什么我的盯盯拍会在停车监控时,提示电压过低而停止工作?
A:车辆在熄火后,随着电量的消耗,低压蓄电池的电压会持续的下降。为了避免亏蓄电池电,盯盯拍会在蓄电池降到某个电压时自动关闭停车监控。仔细观察的话,在电压恢复后(动力电池给低压蓄电池充电后),盯盯拍会重新进入停车监控状态。在盯盯拍的设置中,可以调整这个电压阈值,建议调为低。

Q:具体哪些设备使用低压系统供电?
A:以特斯拉为例,以下设备使用12V低压系统供电:

  • 所有灯光,包括:大灯、转向灯、雾灯、尾灯以及内部灯光
  • 仪表盘和中控大屏
  • MCU和大量的车载控制器
  • 非牵引用的各种电机,包括:电动车窗、雨刮、电动座椅、转向助力、电动后视镜调节、风扇和各种散热水泵等
  • 音频系统:音响、收音机等等
  • 安全系统,例如:刹车助力、气囊、安全带预紧张
  • 自动辅助驾驶系统,包括:摄像头、雷达
  • 需要加热的设备,例如:座椅加热、后视镜加热、后窗除雾和摄像头加热等
  • 其他设备,例如:喇叭、空气悬挂和各种锁
  • 高压电池系统的开关

小鹏

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相关评论共 12 条相关评论

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来总汽车专业毕业?

敖丁阿: 来总汽车专业毕业?

来去无踪: 明显不是…… 就是分享一下~

小鹏的小电池在哪里?

来去无踪: P7的在尾箱,G3我猜在前舱

来总的文章干货满满

👍🏽,赶快下一个话题吧

来总棒棒

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来总厉害啊

又跟来总学到了知识~

@嘿大头 求收录精华