阿啡 wrote:
依我購買UPS的經驗,現在的電瓶設計應該都是CELL方式,2V或12V的堆疊模組電壓容量,充電機也好、發電機也好,現在的充電方式除了定電壓以外,在容量空載時,電流是固定的還是你所說電壓除以內阻,而內組又不同?我可以確定我的電池(95AH,850CCA)在浮充時,電流只有0.93A。所以在幾近定電流的情況下,不同電池容量充電時間當然不同,而這是鉛酸電池的條件。必須說的,無限制的假設去探討理論基礎,應該是等待電機系研究碩博士論文的理論分享,就實務上來說,充電電流是固定的,是一個定電流迴路。
再從發電機探討,如果50AH的電池及100AH電池,用同樣規格發電機以電壓除以電阻來充電,對發電機的負擔會加重很多,不一定電池先掛,說不定發電機先掛了。我猜汽車電池各種容量最後完成品,等效電阻是固定的(僅容許公差),這樣才有保護機制,否則發電機的充電迴路需設計成定電流專用迴路。
因為我不是電機系的,對汽車電瓶也沒研究,對車子也是一知半解,所以僅能提使用者的看法。
鉛蓄電池的設計自然都是單一CELL 2v,這是鉛電池的基本物理特性。所有鉛蓄電池都是以2v為一個單位去堆疊出各種電壓模組。所以市面上販售的所有鉛電池電壓都是2N v(常見12v、6v,也有2v單體)
電池的充電模型說複雜的確很複雜,可以寫成博論都不一定能討論得很透徹
以UPS或專用充電機來說,因為其設計是專門用來充電,像UPS的設計是極長的充電時間,極短的放電時間。充電是必須嚴格控制的,不然電池連續充電幾百個小時很容易被充掛。充電機更不在話下,新世代的充電機都有內建完整的充電模型,完整的充電模型就會從定電壓充電-->定電流-->定電壓-->定電壓涓流充電(實際模式還各家有各家的理論跟模型)
不過汽車的充電機制比較笨,除了最新世代的車可能會有IBS之類的控制系統,稍微舊一點的車款都是電瓶、發電機 & 用電負載。三個系統直接並聯。 發電機沒運轉時由電瓶供應負載,發電機有運轉時,由發電機跟電瓶共同負擔負載用電。而只要發電機電壓高於電瓶空載電壓,電瓶跟電器就同為負載(充電)。 汽車的發電設計無法偵測現在面對的等效電阻,有哪些是電瓶內阻或電器的並聯電阻。
所以汽車發電系統並不是定電流系統,原因應該不用多解釋。汽車的發電是定電壓系統,雖然這個電壓常會受到實際用電狀況改變而改變,自然對電瓶的充電也不會是定電流。汽車的充電機制認真來說很笨,就是沒有充電機制
發電機固定輸出一個電壓,只要所有用電負載(包含充電)所需的電流在發電機最大輸出範圍內,就是以這個電壓輸出,所有用電負載就根據它的電阻分配到它要的電流。 如果負載總合大於發電機輸出能力,發電機會產生壓降,電壓下降,輸出電流就會下降(因為總等效電阻不變),如果需求電流持續高於發電機能力,發電機會壓降到低於電瓶的電動勢,此時電瓶從負載變成供電端,與發電機共同供電。
不過在汽車的設計上,除非過度的加裝耗電電器,不然發電機的最大輸出能力是超過全車用電總和還有剩的。至於高用電負載對發電機的壽命嘛~ 這可以另開文來討論,但我認為就實務上是幾乎沒有影響的。影響發電機壽命的通常是其他條件。