为什么汽车使用 12v 直流供电?
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2021-01-12 15:54 更新 我爱喝牛奶G •  2006
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这个问题实际上有两部分。第一个是为什么汽车使用直流电源,第二个是为什么电池的标称电压为12V。

第一个问题相对容易回答。电池可提供直流电,而直流电通常比交流电更有用,因此无需使用笨重且昂贵的逆变器即可获得我们根本不需要的交流电。

第二个问题很难回答。 12V标称值是电池化学性质和惯例的结果,但真正的问题是为什么我们不使用24V或48V甚至更高的电压。

较高的电压更有效,因此通常更可取。但是,这只是功率要求高时的一个因素。这就是在1950年代某个地方从6V电池切换到12V电池的原因。对于6V电池,功率要求太高了。

更高电压的电池的优点是明显的。您可以节省接线成本,减少电压降,减轻电池压力(在相同功率下电流需求减少),并且继电器和电动机电刷等组件的使用寿命更长。

但是电压过高会带来安全问题,而汽车相对较低的功率需求与高压的潜在安全隐患相结合,意味着对于普通车辆而言,> 50V的电池几乎是不可能的,但这仍不能解释为什么我们看不到48V电池。

第一个原因是惯例难以改变。如果没有充分的理由进行更改,则不会更改。几十年来,12V一直是标准,要更改此标准将有充分的理由。根本不存在的那一种。从充电器到配件到任何电动汽车零件,围绕12V约定建立的基础设施简直是巨大的。

随着混合动力电动汽车的出现,现在48v已成为传动系统的标准配置,而其余的12v则被保留。许多电子组件,尤其是IC,都在5v以下的范围内工作,并且随着世界希望将能耗降至最低并减小组件尺寸,这种趋势正在下降。低压趋势不太可能在短期内逆转。

第二,在较高电压下,直流接触腐蚀是一个非常重要的问题。例如,当开关从闭合位置转到打开位置时,就会发生接触腐蚀。在此过渡中,电流将随着路径的变窄而变得更加集中,以至于每次发生这种情况时,都会蒸发掉一些金属。在更高的电压下,这种影响显然更为明显,并且可能需要对许多组件进行昂贵的重新设计。这本身并不是无法克服的,但结合长期的惯例以及对围绕12V电池构建的大规模基础架构所需要的变更,这可能是对任何潜在变更的最后一击。

简而言之,将长期存在的惯例与几乎没有理由更改的结合起来,意味着我们对大多数汽车的12V电池“感到困惑”。在要求更高功率的卡车中,标准电压为24V,许多定制设计也使用其他电压,但在汽车中,标准电压为12V。

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2021-01-12 16:06 更新 蝈蝈 •  224