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qwqwqw2088

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发表于2023-3-8 15:53 最新更新于2023-03-08 15:53 显示全部楼层

为什么电动汽车仍然需要12V铅酸电池？完全没必要! [复制链接]

 

锂离子电池技术的不断进步，让电动汽车的续航里程比以往任何时候都更长、加速更快、马力更大。然而，今天路上行驶的大多数电动汽车仍然配备12V铅酸电池作为待机电源。这究竟为何？

 

铅酸电池的前世今生

 

铅酸电池价格低廉，性能可靠，已经有100多年的历史，早在19世纪90年代就被用于早期版本的电动汽车。它可以提供启动内燃机所需的高电流（在寒冷条件下高达500A，持续5秒），并且内燃机车辆的整个电气子系统设计为在发动机关闭时由12V蓄电池供电。

 

随着汽车行业在20世纪90年代末开始电气化，出现了混合动力或插电式混合动力电动汽车，但仍然需要使用铅酸电池，因为汽油发动机的启动仍然离不开它。

 

image.png  


没有发动机的汽车会怎么办？

 

即使已无需500A峰值输出电流来启动汽油发动机，但大多数全电动汽车仍保留使用这种重型电池，以便在电机不运行时为所有电气子系统提供12V电源。在全电动汽车中弃用12V蓄电池的想法听起来很简单，但在实现之前还需要解决几个问题：

 

image.png  


成本： 铅酸电池价格低廉。在大多数情况下，使用DC-DC变换系统将所有车灯、泵、车窗、动力转向和信息娱乐/导航系统的400V（来自电池组）变换为12V的成本往往更高。

 

复杂性：重新设计汽车中的任何东西都是一项复杂的工作，因为仅汽车资格认证就可能需要数年时间才能完成。铅酸电池具有公认的耐用性和相对较长的使用寿命。设计电动汽车时，用12V电池为低压系统供电可简化工程。

 

安全性：上述大多数低压系统都非常靠近乘客。如果设计为让它们直接从400V或800V电池中取电，可能会比较吓人。如果使用铅酸电池，则可通过断开主蓄电池与关键系统的连接来隔离更高的电压。乘客舱内的高压需要多层安全保护。这就是为什么最近的一些电动车设计没有完全摒弃12V电池，而是选择用更小、更轻、可用输出电流更低的锂基电池取代铅酸电池。

 

那么如何才能淘汰12V电池呢？

 

要完全摒弃12V电池，则需要采用坚固耐用的电源，可以安全地从高压电池组中取电。它需要具有宽输入电压范围，理想情况下为30VDC至1000VDC，以涵盖400V和800V额定电池电压，以及适合功能安全关键应用的30V工作电压。

 

它需要具有非常的效率，以降低工作温度并最大限度地减少动力电池的放电。它还需要具有较少的元件数量，从而节省空间并提高可靠性。

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Gen_X
你做个假设：当动力电池开到“零”，如果没有这个二级电源的一点点“容量”，怎么启动车机的控制系统、怎么管理充电的“开启”。 也许那你们永远都不可能遇到，疫情期间，电动汽车有1/4的人都遇到过。 这是电气和控制的设计原则，至于想象如何安全，那也违背了这个原则。 很多电气控制回路中有220VDC/110VDC直流（带电池组）系统，要求比较高的都有这个设计——即二级储能的24V或12VDC电池组。没有要求的可以直接DC/DC取电。 最早这样的回路都是来自德国和美国的设计。   详情 回复 发表于 2023-3-11 10:06
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chunyang

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发表于2023-3-8 16:26 显示全部楼层
本帖最后由 chunyang 于 2023-3-8 16:41 编辑

现在的电动车里有铅酸电池？闻所未闻！早在2014年我首次体验电动车（一辆轿车、一辆小货车）时就是纯锂电的。12V电池是辅助电源，主电源没接通时提供必要的电能供应，主电池上电后给辅助电池充电。

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chunyang

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发表于2023-3-8 16:38 显示全部楼层

“但大多数全电动汽车仍保留使用这种重型电池，以便在电机不运行时为所有电气子系统提供12V电源”——这篇文章应该是几年前的考古文，最初的电动车是车厂用油车技术改装的，不少部件来自油车，所以还有发电机之类，现在的电动车早就没有了。

刚查了一下，像比亚迪早在十年前就是用纯锂电池了，现在的特斯拉也是纯锂电。

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吾妻思萌

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发表于2023-3-8 16:50 来自手机 显示全部楼层

早期是可靠性？ 现在锂电完全替代 说白了就是工艺和材料进步了

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chunyang
主因应该是价格，早年间锂电池太贵了，车规的对可靠性要求较高，于是更贵。  详情 回复 发表于 2023-3-8 17:08

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chunyang

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发表于2023-3-8 17:08 显示全部楼层
吾妻思萌 发表于 2023-3-8 16:50 早期是可靠性？ 现在锂电完全替代 说白了就是工艺和材料进步了

主因应该是价格，早年间锂电池太贵了，车规的对可靠性要求较高，于是更贵。

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吾妻思萌
还有一个自燃安全性  详情 回复 发表于 2023-3-8 17:57
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wangerxian

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发表于2023-3-8 17:11 显示全部楼层

我觉得燃油车还是用铅酸的好，用锂电池，感觉也会开始变得不安全了。毕竟行驶过程中它属于活跃状态。

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chunyang
楼主帖讨论的是电动车，非燃油车。  详情 回复 发表于 2023-3-10 13:42

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cctv180

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一粒金砂（中级）
发表于2023-3-8 17:33 显示全部楼层

原因其实很简单就是成本问题和安全问题,整车下电了,还有设备在待机,高压dcdc效率不好搞,锁车了还有高压电要命啊.

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chunyang
高压DCDC效率不好搞？那么ACDC呢？用220V交流的设备比如PC，实际输入是311V直流甚至还能高些，难道效率不高了么？铜牌、银牌、金牌PC电源了解一下。 至于锁车与否，电池组的高压当然都还在，而除了动力电机驱动电  详情 回复 发表于 2023-3-10 13:51

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吾妻思萌

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发表于2023-3-8 17:57 来自手机 显示全部楼层
吾妻思萌 发表于 2023-3-8 16:50 早期是可靠性？ 现在锂电完全替代 说白了就是工艺和材料进步了
主因应该是价格，早年间锂电池太贵了，车规的对可靠性要求较高，于是更贵。

还有一个自燃安全性

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chunyang
别忘了电动车动力电池都是锂电，辅助电源电池相比才多大点容量？可见“自燃安全性”压根不是理由。  详情 回复 发表于 2023-3-10 13:09

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Gen_X

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纯净的硅（中级）
发表于2023-3-9 08:40 显示全部楼层
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chunyang
电动车动力电池组的电压虽高，现代开关电源技术完全能轻松应对。主电池接通后，车载设备供电就是动力电池组经由开关电源提供的。 至于浮充过充问题，现在的锂电池充电管理芯片早就能轻松应对了，否则笔记本电脑还  详情 回复 发表于 2023-3-10 13:19
个人签名چوآن شـين
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史蒂芬

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一粒金砂（高级）
发表于2023-3-10 09:04 显示全部楼层
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chunyang
一般语境下的“电动车”特指纯电动力的家用/商用小型载人车辆，车辆本身必须上机动车牌照，驾驶者需持有至少C2等级的驾照，并不包括“老头乐”这类特殊车辆，也不包括三轮、两轮车之类。即使是  详情 回复 发表于 2023-3-10 14:05

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chunyang

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发表于2023-3-10 13:09 显示全部楼层
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吾妻思萌
那电瓶车 小电动自燃的例子很多 那么一点点就能爆燃，早期的锂电确实危险啊～现在材料和工艺进步了，但是车祸确实也会爆，毕竟活性金属～  详情 回复 发表于 2023-3-10 17:09
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chunyang

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chunyang

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chunyang

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发表于2023-3-10 13:42 显示全部楼层
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wangerxian
哈哈，是，我只是吐槽一下，燃油车可别换锂电池。  详情 回复 发表于 2023-3-10 14:54
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chunyang

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chunyang

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史蒂芬

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一粒金砂（高级）
发表于2023-3-10 14:44 显示全部楼层
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wangerxian

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吾妻思萌

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发表于2023-3-10 17:09 来自手机 显示全部楼层
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chunyang
前面都说了，就那点辅助电池跟动力电池比可以忽略，你搁这纠结辅助电池的“自燃”？动力电池看不见了？ 还是这么说吧——假如你炒股，某日股市暴涨/暴跌，你手里的股票假如是茅台吧，一下子  详情 回复 发表于 2023-3-10 18:52

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Gen_X

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纯净的硅（中级）
发表于2023-3-10 17:59 显示全部楼层
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chunyang
这里的“安全级别”、“几级储能”之类应对比的是铅酸和锂电，二者都是指辅助电池，不关动力电池和整车电源级别的事。  详情 回复 发表于 2023-3-10 18:56
个人签名چوآن شـين
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