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房车电池怎么选,看完你就成专家了

房车电池怎么选,看完你就成专家了
房车的蓄电池有两部分组成:启动蓄电池和生活蓄电池。启动蓄电池负责车辆的打火、行驶灯光与驾驶系统设备供电等运行工作,简单地讲就是车辆行驶的电力储备和输出;生活蓄电池则是负责生活区域的家用电器、照明以及生活设备的支持。两者泾渭分明又有所关联,汽车启动蓄电池的装配、使用、维护都有着明确的规范和使用经验,但生活蓄电池则要模糊很多。


生活蓄电池在使用要求上与启动蓄电池有着本质区别。启动蓄电池要求短时间内施放大量电流以实现汽车打火功能;而房车的生活蓄电池则是要求在长时间内进行稳定电流输出,满足日常生活需要。

一、房车电池应用趋势

在国内,房车生活蓄电池的应用分为两个时期:

1.早期运用是采用铅酸电池或者胶体电池作为房车的生活电池。像房车之中使用最多的深循环铅酸蓄电池可以将电量放得很低而不会对电池的寿命造成影响,但这种蓄电池相对现在流行的锂电蓄电池而言普遍存在储电量低、重量大等缺点。

2.近年来 随着锂电技术的发展,锂电的安全性和可靠性大大提升,越来越多的房车生产商会在出厂时给用户直接安装或选装锂电蓄电池,而房车的用户也喜欢在购买房车后给房车改装相对于铅酸电池而言重量更小储电量更大的锂电蓄电池。


二、锂电蓄电池应用的疑问

但是,随着锂电池装机量越来越大,对锂电池运用的争议却一直没有停止过。

那么,锂电池究竟存在哪些隐患?为什么还有众多的用户来选择锂电蓄电池呢?

要解答这个问题,我们先要了解锂电蓄电池。从 1991 年日本索尼推出全球第一只商业化锂子电池至今已经有 27 个年头了,而后特斯拉汽车更是将锂电蓄电池推向风口浪尖,让人们对锂电蓄电池信心满满。

锂电蓄电池根据正极材料的不同主要分为:磷酸铁锂 (LFP),镍酸锂(LNO),锰酸锂 (LMO),钴酸锂 (LCO),以及镍钴锰酸三元锂(NCM)、镍钴铝酸三元锂 (NCA),负极材料主要采用石墨碳材料。房车之中使用最多的为磷酸铁锂蓄电池,其相对其他种类的锂电蓄电池稳定较好,使用寿命长,且具有一定的成本优势。


这里,小编给大家总结了几点锂电池的优劣势:

锂电池优势

相较传统的铅酸电池而言,锂电池在充放电电能效率、储电量、体积、重量等方面都有着明显优势;

锂电池相对于普通电池体积要小很多,一般同样型号的锂电池只有铅蓄电池一半的大小,重量是铅蓄电池的三分之一;

优质的锂电池的寿命一般在5到6年左右,免去经常更换电池的烦恼;

但是现在市场上鱼龙混杂,如果一不下心图便宜买到假锂电,那么基本用不了太久。

总结起来就是电池效率高、体积小、重量轻、寿命长。

锂电池劣势

锂电池安全性较差,有发生爆炸的危险;锂电池的线路脆弱,需要防止过充过用;

锂电池生产要求高、成本也较高,锂电蓄电池的价格一般是铅酸电池的3~4 倍,

真正让人担忧的是其稳定性。此前国内房车使用锂电蓄电池着火的事件时有发生,使得不少人对锂电蓄电池心有余悸。锂电蓄电池最佳使用温度为 15~30℃,如果工作温度超过35℃,其性能就会急剧下降,甚至是“死机”;当工作温度低于 5℃,电池的充电功率会大幅降低,甚至在 0℃以下会出现无法充电的情况,而充电时间过长会导致电池产生析锂现象,可能会造成电芯内短路等安全隐患。


这里需要特别提及的一点是锂电蓄电池成本高的一个重要原因——锂电蓄电池保护板的成本过高。高昂的研发成本使得不少企业都望而却步,而个别房车改装厂则以次充好或者把其他用途的锂电蓄电池的保护板用在房车上。这也是不少房车人对锂电蓄电池畏如猛虎的根本原因。再加上手机锂电池爆炸、锂电汽车起火等新闻的层出不穷,一直掣肘着房车制造商对锂电蓄电池的应用。

总结起来就是:成本高、安全属性要求高、不稳定。

三、如何选择适合自己需求的电池配置方案?

无论是铅酸电池还是铁锂电池,我们都可以根据自己的实际需求估算电池容量。要知道,电池容量完全是靠银子堆出来的,够用就行,杜绝浪费的原则能帮车友们剩下一大笔费用呢~

大家要知道,能量是守恒的,我们的用电系统总需求加上输电系统的损耗不可能大于电源系统能够提供的最大限量。因此,我们根据用电需求反推需要什么样的电源或储电系统才能够用。并且,可以根据用电需求反推出需要什么样的电线线径才是安全的。


l 个人用电需求总量推算

以下我们以推算蓄电瓶容量举例,推算个人用电总需求:

利用简单的初中物理知识帮助我们估算电气需求,P(功率)=U(电压)×I(电流),举例:1W=1V×1A。瓦特(W)——功率单位,常用千瓦(kW)即1000W为单位。千瓦时(kW·h)——1kW·h=1度电(以1kW的功率做功1小时),伏特(V)——电压单位,安培(A)——电流单位。

首先要搞清楚您的用电器功率,准确的数值可以通过用电器背后的标牌获得,如下图:


常见房车用电器功率估值:空调制热一般2500W左右(电辅加热);空调制冷一般800W左右;电磁炉一般2500W左右;电水壶一般1500W左右。注意:房车不建议选用大功率用电器。单个用电器功率最好在3000W以下,大功率用电器尽量不要同时使用,这是由我们能携带的发电机或逆变器能提供的最大功率决定的。

我们以大家最关心也是单个功率最大的空调为例,如果您希望夏季开空调10个小时,需要能量:800W×10h=8kW·h(8度电),依据的公式为:功率×使用时间=消耗电量。

以上计算为理论值,其他用电器可以同理类推,把所有用电器的总能耗相加即为用电总需求。耗电需求应按照较大的值估算,以保证反推的电源够用。

通过以上的估算,您可以根据您的个人需求,把您的单个用电器电量都计算出来并叠加得出总需求。举例:

看电视5小时≈280W×5h=1400Wh=1.4kW·h=1.4度电;使用电饭煲半小时≈800W×0.5h=0.4度电;使用空调10小时≈800W×10h=8度电;用电总需求:1.4+0.4+8=9.8度电。

●蓄电池能提供的能量估算

计算方法(以120Ah为例,即以120A电流放电1小时),(12V×120A×1h)/1000=1.44度电,依据的公式为:(电压×电流×放电时间)/1000=提供电量。

注意:以上为纯理论计算,电瓶不可能把电放光,铅酸电瓶不能深度放电需要打五到六折,1.44 ×0.5=0.72度电;锂电可以深度放电也需要打八折,1.44 ×0.8=1.152度电。

综上所述以常见锂电为例:240Ah≈2.304度电;500Ah≈4.8度电;600Ah≈5.76度电;800Ah≈7.68电;1000Ah≈9.6度电。

●根据需求选择蓄电池


通过以上的例子,我们知道自己的用电需求为9.8度电。根据需求我们看到至少1000Ah以上的锂电瓶才能将就达到我们的使用需求。当然,这只是理论计算,我们忽略了很多小功率的用电器,如照明、冰箱、手机充电、笔记本电脑等;并且没有考虑输电及逆变过程中的损耗。真正的计算比我们的例子要复杂的多,我们不做讨论,这里仅供电气小白自我估算。实际选择电瓶时大家还要综合考虑安全、价格、寿命、使用环境温度、重量(影响房车配重)等实际因素,这里不做展开。

四、挑选电池的几个误区

1,12V和48V,电压肯定越大越好,错!

电压越高,效率越高

电功率=电压*电流,在电功率一定情况下,电压和电流成反比例关系,电压越高,意味着电流越低。根据焦耳定律,电流通过导体,将会发热而损失部分电功率,而且发热损失的功率,和电流平方和电阻乘积成正比例关系,这说明电流越大,通电时候发热损失的热量会越多,我们利用电能的效率会越低。

这也是为什么供电系统要使用高压供电的根本原因,电压越高,电流会越低,电流因为发热而损失的功率会越少。

通过这个,轻而易举的明白,48伏供电系统,效率高于24伏的,而24伏的效率会高于12伏的,光从效率来看,选择48伏的供电系统要远远强于12伏的供电系统。现在很多混合动力车型,都已经使用了48伏的供电标准,因为新出来的技术,容易打破原来的标准体系,而传统的12伏电瓶体系,已经有个庞大的惯性体系很难突破了,还是12伏。

电压也不是越高越好

我们日常的用电体系,是单相220伏,而日本人一些国家使用了110伏,也不尽统一的,电压高了虽然效率高,但是也带来了危险性,当初特斯拉和爱迪生就在这个问题上争执了很长一段时间了,而且还涉及到交流用电不安全的说法了。

人体的安全电流是10毫安,但是电流这个量在实际使用中不好确定,毕竟人类使用的电源,基本上是电压源,所以根据人体的平均电阻,得出了36伏安全电压的说法了,实际上如果在潮湿环境下,可能24伏都会给你带来用电危险,当然12伏还是非常安全的,可能这也是早期汽车电压使用12伏的重要原因了吧。


电压高了,意味着绝缘材料要选择高点的,否则会容易被击穿,特别对于汽车这种户外使用的设备,很容易受到风吹雨打和太阳高温辐射,整体而言也是不小的开销。

房车也是普通汽车发动机,它的供电系统电压基本上是12伏的,如果你的用电备用电池,也指望车上发电机经过整流调压器来输出供给,当然是12伏的备用电池使用起来相对比较方便了,这样直接不用太多的改装就可以使用。如果原车已经是24伏电压,当然也是使用了24伏备用电池比较合理。但是如果电池是48V,就必须加装能量转换器降压到12V才能正常工作,这个过程同样需要消耗电能。


2,增加房车电池数量就能解决电量不足问题,错!

房车上的电不够用似乎一直是困扰房车用户的问题,很多网友提车之后就开始给房车改装电池系统,有的会加装2-4块蓄电池,瞬间把电量从100Ah提升到了200Ah甚至是400Ah。根据我们上表的测试结果,尽管你的电池有400Ah也只能使用电池电量的一半左右,即200Ah。这到底是为什么呢?我们同样用图表来解释这一现象。


▲类比蓄电池电量低于20%的过放状态

▲加装满电电池后的效果
我们通过物理学当中连通器的原理来解释这一现象就很好理解了,出水口流量恒定,从注水口到出水口最后的一个容器水流量是程递减形式的,当距离放水口最近的容器水量低于20%的时候,我们判定该系统将不能工作,因此需要新的水源的注入。当注水口打开的时候,我们会发现并不是我们注入多少水都能被出水口所用,它需要时间来平衡这一过程,最终多个连通器也只能维持在60%左右的用水量可以使用。当我们把这个原理嫁接到房车蓄电池用电量上来,这个原理基本成立,这就是为什么我们加装更大容量的电池却不能完全被利用。

3,电池只要不把电用干净就行,剩下个10%-20%再充电也不迟,错!

从理论上讲,一块100Ah的电池应该提供1A的电流,可以使用100小时;或100A的电流提供一个小时的电量供应,然而理论毕竟只是理论,实际上并不那么简单。但是我们可以确定的是,一块100Ah的电池你只能有效的使用50Ah的电量。因为,在使用电池的过程中还需要考虑电池的实际容量会根据电流的不同而有所不同的因素,电流越高,实际容量越少。我们通过一张表格来佐证这个现象。


因此不应该让电池低于50%的电量,原因如表所示,如果电量低于50%的时候你会发现相应的电压就会低于12V,这意味着电池将不能够启动房车上的12V电器设备,如果电量低于20%的时候,就会形成电池过放状态,电池的寿命会大大降低。因而,很多对电池了解比较多的车友一定不建议大家把电池用到低于50%的电量,也就是说50%是蓄电池放电量的一个分界线,最缺电的状态下电池放电量也不能低于20%。还有一个问题,大家可能发现充满电后的电池两端电压会略微高于正常的12V电压,如果您的房车上有逆变器或太阳能电池板,可以使用显示充电状态的电池监视器轻松看到这样的现象,属于正常现象。

五、养成良好的用电习惯

1、搁置前必须将电池充满电,并在满电的前提下一般建议在2~3个月必须给电池补充电,有条件的话最好1~2个月就补电。多数的房车使用的是铅酸电池,由于铅酸电池本身的自放电会造成硫酸盐化,若长时间不补充电会造成容量恢复困难至使影响寿命。

2、房车在不用时,需存放在通风阴凉的地方,电池组充满电后把负载线断开,以免空载电流造成电池放电。

3、大部分电池的使用温度应该控制在零下10度到40度,温度超过40度,蓄电池各活性物质的活度增加,影响蓄电池使用寿命。电池不能完全发挥出作用,温度低于零下10度,则不能完全充电。

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