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了解充電制御、怠速熄火/啟動功能與電池的相關性

来源: LSI狼 2019-7-19 02:38 只看這個作者 只看大圖 |閱讀模式
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充電制御系統是現今車輛提高燃油經濟性的主要手段之一，傳統車輛上的發電機從引擎啟動到熄火前都在不停的工作(發電)，消耗引擎動力所轉換的電能除供應車上電裝配備外，其剩餘電力就是充入電池。而搭載充電制御系統的車輛，當車輛進行起步/加速，或電池充電量高於門檻值時，發電機會暫停發電，停止對引擎動力消耗，使車輛獲得完整引擎動力輸出及降低燃油消耗；車輛定速行駛/減速滑行時，或電池充電量低於門檻值，發電機才開始發電，消耗引擎動力轉換成電能並對電池充電。為了提高電池電量補充速度，搭載充電制御的車種也會採用較高充電電壓的大功率充電策略。相較於傳統充電方式，充電制御系統下電池的充放電更為頻繁，也讓電池處於較嚴苛的使用環境

充電制御系統的運作方式：
了解充電制御、怠速熄火/啟動功能與電池的相關性8018
傳統車與充電制御車的電池充電量變化比較：
了解充電制御、怠速熄火/啟動功能與電池的相關性4719

為了進一步提高燃油經濟性及降低車輛暫停怠速狀態下的排放，越來越多車款開始搭載ISS(Idle Stop/Start)怠速熄火/啟動系統，簡稱啟停(Start-Stop)系統，車輛於紅燈或上下乘客的短暫停車下引擎會自動熄火，綠燈起步時再自動啟動引擎。因引擎熄火時發電機會停止輸出，車上電裝品會轉由電池進行供電，每次起步時啟動馬達也會對電池抽取大電流讓引擎發動，所以具備啟停系統的車輛，其電池使用環境也會比起一般車輛要嚴苛許多

一般車與SS(啟停系統)車於減速/停止/起步/行駛的引擎及電池狀態比較圖：
了解充電制御、怠速熄火/啟動功能與電池的相關性7485
一般車輛與啟停系統車輛的電池電量變化比較圖：
了解充電制御、怠速熄火/啟動功能與電池的相關性8222
上述充電制御及啟停系統對於電池的間歇充放電、深度放電、大充大放等特性要求以及對電池使用負荷程度都會比較高，所以傳統鉛酸電池不能用在具備充電制御、啟停系統的車輛上，如果誤用將會造成電池壽命急遽縮短，系統運作不良也會造成車輛燃油消耗增大或其他異常

啟停/充電制御車常採用的電池為AGM(Absorbent Glass Mat)電池，其內部使用玻璃纖維隔板及多孔狀極板來吸收及維持電解液，無硫酸分層造成的影響，採大面積緊密結構以提高AGM隔板及極板的接觸壓力，降低電池內阻並提高電池充放電能力，因為AGM電池具備負極吸收能力(充電時正極所產生的氧氣在負極上與氫重新結合成水)，所以AGM電池為密封式結構，僅保留安全洩壓閥，又稱為VRLA(密封閥控式鉛酸電池)。AGM電池在循環壽命/深度放電/大電流輸出/充電受入性的表現十分稱職，專為滿足高效能需求，所以在高階歐系車款中常見到AGM電池的身影

部分具備啟停/充電制御的日系車款也會使用EFB電池，EFB電池全名為Enhanced Flooded Battery(增強型富液電池)，比起傳統鉛酸電池，EFB電池同為富液式(加水式)電池，並使用改良的正負極板及內部結構。EFB電池具有以下特性：
1.可承受更多次數的深度放電循環，於熄火下可提供車上電裝部品較長的供電時間
2.強化大電流輸出能力，以應付頻繁的引擎啟動需求
3.強化充電受入性，可承受較高電壓/電流的充電，讓電池能有效補充電量

AGM/EFB電池除了提供給具備啟停及充電制御的車輛使用外，使用傳統充電系統的車輛也可以從傳統鉛酸改成AGM/EFB電池，來提供車上電系配備更穩定的性能表現。其中又以EFB電池最適合取代，因EFB電池為傳統加水式鉛酸電池的進化版，且購置成本較AGM低
而使用EFB電池的啟停/充電制御系統的車輛，除了選擇原本的EFB電池外，也可進階選擇AGM電池，可提高啟停/充電制御系統的運作效率

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philip75515
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  發表於 2019-7-31 19:44
呆仔
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  發表於 2019-7-29 00:24
f12579440
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  發表於 2019-7-28 08:39
蝦蝦叫
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有圖輔助，清楚易懂  發表於 2019-7-25 20:23
WayneChen
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  發表於 2019-7-24 11:34
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2#
山城樂逍遙 2019-7-19 06:13 只看這個作者
漲知識了，感謝樓主資訊分享！

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LSI狼
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  發表於 2019-7-23 01:24
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3#
天生魯蛇 2019-7-19 07:29 只看這個作者
貴死人，壽命跟傳統電瓶差不多
遊覽車=龜孫子=龜兒子=移動路障
希望遊覽車在台灣本島可以永遠消失.
比奇堡 海綿腦
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4#
xwilliewang 2019-7-19 07:35 只看這個作者
感謝狼大的文章
增加了小弟對於電池的知識！

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  發表於 2019-7-23 01:24
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5#
HKJ 2019-7-19 08:32 只看這個作者
有BMS的車
大多數車主的反應都很差
因為電瓶壽命嚴重受影響
而且原本的電瓶已經不便宜
如更換成AGM電瓶
成本和更換後的壽命也不成正比
節省的燃油根本不足以補貼電瓶的錢
真的是還不夠成熟的設計

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rolkilos
充電制御系統在上個世紀就研發出來了…  詳情 回覆 發表於 2019-7-19 09:07
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6#
rolkilos 2019-7-19 09:07 只看這個作者
HKJ 發表於 2019-7-19 08:32
有BMS的車
大多數車主的反應都很差
因為電瓶壽命嚴重受影響

充電制御系統在上個世紀就研發出來了…

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LSI狼
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  發表於 2019-7-23 01:24
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7#
wc2ff9 2019-7-19 09:40 只看這個作者
傳統車的充電系統也是有控制的,並非像圖中的充電模式,發電機中沒有永久磁鐵,而是由可控制磁場強度的電磁鐵代替,當用電量不大時,透過減少磁場強度,降低發電量,減少引擎負載.

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LSI狼
汽車採用的可變激磁交流發電機是依照輸出電壓去控制轉子激磁量來決定發電量，負載變小時，整體電壓上升，發電機電路會減小轉子激磁來降低發電量，這時引擎動力消耗會變小 反之負載變大，整體電壓下拉，發電機會增大  詳情 回覆 發表於 2019-7-19 12:24
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8#
cdlincjo 2019-7-19 10:25 只看這個作者
說好聽是節能，說難聽電池壽命變短，還是一樣浪費資源，有充電制御的車，還是定期對電瓶充電比較妥當

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LSI狼
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  發表於 2019-7-23 01:25
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9#
LSI狼 2019-7-19 12:24 只看這個作者
wc2ff9 發表於 2019-7-19 09:40
傳統車的充電系統也是有控制的,並非像圖中的充電模式,發電機中沒有永久磁鐵,而是由可控制磁場強度的電磁鐵 ...

汽車採用的可變激磁交流發電機是依照輸出電壓去控制轉子激磁量來決定發電量，負載變小時，整體電壓上升，發電機電路會減小轉子激磁來降低發電量，這時引擎動力消耗會變小
反之負載變大，整體電壓下拉，發電機會增大轉子激磁來提升發電量，這時引擎動力消耗變大

但上面所說的充電制御，在電池達到上限門檻、車輛正在加速時，會"關閉"發電機，這時轉子無激磁，只有空轉的摩擦損失，動力損失會更小

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wc2ff9
上面所說的充電制御，在電池達到上限門檻、車輛正在加速時，會"關閉"發電機，這時轉子無激磁 即使充電逹到電池上限檻,但全車耗電仍然持續中,點火,冷氣,音響...........等等.此時電流由電瓶供應?等電壓下降至一定值  詳情 回覆 發表於 2019-7-19 15:39
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10#
wc2ff9 2019-7-19 15:39 只看這個作者
LSI狼 發表於 2019-7-19 12:24
汽車採用的可變激磁交流發電機是依照輸出電壓去控制轉子激磁量來決定發電量，負載變小時，整體電壓上升， ...

上面所說的充電制御，在電池達到上限門檻、車輛正在加速時，會"關閉"發電機，這時轉子無激磁

即使充電逹到電池上限檻,但全車耗電仍然持續中,點火,冷氣,音響...........等等.此時電流由電瓶供應?等電壓下降至一定值恢復供電?這樣電瓶電壓高低變化有何好處?能源效率是否划算?
如果只是要提升加速性能,減少加速時的引擎負荷,那也只要取消短時間加速時的發電即可,應該不用大費周章.傳統車的充電系統也是有控制的,並非像圖中的充電模式,充電逹到電池上限,減少發電量,穏定車上其它供電,這己是一套使用以久,的成熟產品.

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超級大黑熊
wc2ff9你好 因為你提出的意見，讓我好奇去查證網路爬文 你說的「傳統車的充電系統也是有控制的,並非像圖中的充電模式,充電逹到電池上限,減少發電量,穏定車上其它供電,這己是一套使用以久,的成熟產品.」 我研究了後  詳情 回覆 發表於 2019-7-22 20:26
LSI狼
我想你沒搞懂充電制御 充電制御，主要目的就是由原本均由發電機供電的運作方式，改由部分時段電池供應，部分時段由發電機供應，以達到降低引擎動力消耗及節省燃油的目的，自然電池的負擔就會加大 控制系統關閉發電  詳情 回覆 發表於 2019-7-19 23:02
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