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非纯电动汽车既然不会用第二个电池来驱动发动机,那它们为何还需要第二个电池呢?

非纯电动汽车既然不会用第二个电池来驱动发动机,那它们为何还需要第二个电池呢?

在许多现代汽车中,可以找到两块电池而非一块。这样做的目的并非提升启动功率,而是更好地控制电能消耗并保护车载电气系统。

每块电池承担不同的功能:主电池(12伏)用于启动发动机并为基本系统供电,而辅助电池(同样为12伏)则为舒适设施、记忆装置及锁具提供支持。在48伏的微混动力汽车中,还会有一块带有DC/DC转换器的第三块电池(48伏),用以根据电压需求分配负荷。

带两块电池的汽车2

两块电池的作用

这种模块化架构避免了单个电池负担过重的问题,同时提升了电力稳定性。例如,在具备启停功能的汽车中,主电池通常采用AGM/EFB类型,以便支持多次启动;而辅助电池则在发动机关闭时为各种系统(如收音机、空调等)供电。这样一来,短暂的电压下降就不会导致整个车辆熄火。

采用双电池系统的汽车将不同功能分开处理。主电池(12伏)负责车辆启动以及为主ECU、应急灯和安全系统等关键设备供电。容量较小的辅助电池则用于为空调等次要设备提供动力。

因此,在红绿灯处或交通拥堵时,即使发动机因启停功能而关闭,辅助电池仍会为舒适系统及警报系统供电,确保电气功能稳定运行,同时不会影响车辆的再次启动。

随着汽车电气配置的日益增多,这种双能源供应方式显得尤为重要。辅助泵、电动转向系统、各种辅助装置以及持续在线升级功能都会在发动机未运转时持续消耗电能。

若仅使用一个电池,短距离行驶或再生制动可能会使其过快耗尽电量,从而导致故障。通过将负荷分配到两个电池上,可以使用更小、更轻的电池组(而非一个过大的电池),并且能够实现有选择性的负荷切断:系统会先切断非必要的用电设备,必要时则优先保障大灯、ABS系统或电动制动系统的供电。

coches con dos baterias 3

48伏系统与电动汽车

在48伏微混动系统(轻混动力汽车)中,存在两种低压电压等级:48伏和12伏。12伏电池由通过直流-直流转换器连接的48伏小型锂电池组作为补充。

48伏的发电机电机可辅助主驱动系统,并实现能量回收或电动压缩机等功能,而12伏电池则负责为灯光、钥匙及标准模块供电。这种方式提升了效率(根据制造商数据可节省15–25%的能源),但也增加了系统复杂性:虽然现有的转换器与通信协议能降低风险,但依然存在三种电压等级的问题。

可充电的电动车和混合动力车也配备双电池系统。驱动系统(200–800伏)负责驱动车辆,而车载电子设备仍使用12伏电压。在这些车辆中,直流/直流转换器会从高压电池为12伏电池充电,同时电池管理系统负责控制能量流动。

大多数附件(信息娱乐系统、ADAS功能、灯光、安全气囊甚至安全继电器)都工作在12伏或更低电压下。如果仅依靠高压电池驱动,就需要重新设计所有这些系统,而且会带来更大安全隐患。实际上,一旦12伏电池耗尽,电动车就无法启动驱动系统,因为逆变器依赖12伏电压才能工作。

实例与关键数据

实际上,这种设计越来越常见。高端汽车通常配备两块12伏电池:一块是强大的主电池,另一块则是用于车载电气系统的辅助电池。例如,一些豪华SUV就标配双电池系统,而高端品牌则使用辅助电池来为电动刹车或关键系统提供支持。

即便是混合动力车或电动车(PHEV、EV),也会将高压驱动系统与传统的12伏电池结合使用。从数据上看,普通的12伏电池其容量约为45–100安时*(启动时可达400–800安时),而辅助电池的容量则在20安时左右。虽然没有确切统计数据,但据估计大多数中高端新车都采用双电池系统。

最后一点是维护问题。需要检查两块电池。如果辅助电池出现故障,汽车可能只能以最低模式运行(在PHEV车型中则只能使用汽油)直至更换电池。这样成本会上升(需要两块而非一块),而且在48伏系统中还需格外注意电气安全。尽管如此,与保持系统稳定性所带来的好处相比,重量增加幅度其实很小(仅几公斤)。

配置

功能

优点

缺点

高压电 + 12伏

电动驱动 + 辅助系统

最高效率与安全性

技术复杂性更高

12伏 + 12伏

启动与用电功能分离

具备冗余性与可靠性

重量更大且维护成本更高

48伏 + 12伏

轻混系统

燃油节省(15–25%)

架构更为复杂