常见蓄电池单体电压的值(25℃),如下表:
蓄电池类型 | 单体电压(V) |
铅酸 蓄电池 | 2.08 |
镍金属氢 蓄电池(NIMH) | 1.32 |
锂离子 蓄电池 | 2.5~4.2(典型3.6) |
单体电压为什么不做大一些?
单体电压只与化学反应的原理有关,与电池体积和大小无关,哪怕你造一个跟房子一样大的铅酸电池,如果内部只有一个反应单元那么其电压仍然是2伏。
比如铅酸电池放电的本质是铅和稀硫酸反应时产生的电子流动,而这个化学反应所能产生的电压最高只有2.4伏,根据化学反应的强度其产生的电压会有波动,基本上就在2伏左右。
为了得到更高的电压,就需要建立多个单体,让它们串联起来提高电压。
蓄电池电压测量时超过12V?
因为电池单体电压有一定范围,因此串联起来的总电压,也有一个范围。具体说明如下:
比如,铅酸电池单体电压在1.5伏-2.4伏,取其中间值2伏,称为标称电压。因此车用铅酸蓄电池内部其实是有6个铅酸电池单体在联合工作,把它们串联后就可以得到12伏的电压了。
当电池充满时在放电时候化学反应剧烈,单体电压最高为2.4伏,6个单体串联就是14.4伏。化学反应终止电压为1.5伏,因此蓄电池电压接近9伏时说明其电量即将耗尽。也就是说车用蓄电池虽说标称电压是12伏,但是实际电压在9-14.4伏之间,在这个范围内电压越高说明电量越充足。
还有我们日常用到的锂电池,根据电量高低锂电池单体电压为2.75伏-4.2伏,标称电压为3.7伏,所以我们可以看到日常用到的锂电池电压基本上都是3.7的倍数,比如很多无人机电池是3个单体串联,因此其标称电压就是11.1伏,而实际测量时满电电压都在12伏以上。还有平衡车的锂电池,标称电压36伏,实际上满电电压都在40伏以上。
满电状态
对于铅酸电池来说其单体理想充电电压应该为2.7伏,也就是说汽车发电机产生的电压应该达到16.2伏才能完全给电瓶充满,但是考虑到车用电器的耐压性能因此将发电机的最大电压限制在14.5伏,因此理论上来说汽车电瓶如果只靠发电机充电的话永远无法达到真正意义上的满电状态。不过相比起车用电瓶的工作状态来说这已经足够了。
发电机最大电压为什么要限制到14.5V
车载设备供电电压也是以14V为限,最高承受电压在14-14.8V之间。
这个14V是怎么来的呢?这个14V来自汽车发电机,车子启动后起动机虽然不工作了但是很多电器开始工作,要消耗一定的电能。如果没有发电机及时补充电能那么电瓶很快就会没电,所以发动机启动后发电机立刻工作。为了给电瓶充电发电机输出电压必须要高于电瓶电压,有了压差之后电流才能从发电机流入电瓶内,但是压差也不能过大否则会导致电瓶过充而损坏,因此发电机最高输出电压限制到14.5V。
“以上的表述只适合于十年前的老车或者是现在非常低档的简易汽车或者货(卡)车,现在的车发电电压大都受ECU直接控制。例如福特系汽车,正常未启动时12V左右,发动后,发电机电压慢慢上升到14.4V左右,维持一段时间后变为12.7-12.8V.,开大灯后发电机电压为13.2-13.6V.如果电池严重亏电时,发动后发电机电压会从12V左右一直充到15V然后慢慢降低到14.4V维持较长一段后再变为12.7-12.8V。”
参考链接:
- 《汽车电子学》P200
- 汽车电瓶电压多少属于正常?https://baijiahao.baidu.com/s?id=1638324656564574813
- 汽车发电机输出电压多少是正常的?https://baijiahao.baidu.com/s?id=1718666119317636481
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