我們的家庭生活很久以前就離不開電,但由于家庭生活太方便,新的房車玩家很容易把房車電氣場(chǎng)景想象成和家庭生活差不多的東西,再加上對(duì)房車電路知識(shí)不了解,最容易忽略房車電氣問(wèn)題。
房車用電比家庭生活用電復(fù)雜很多,涉及強(qiáng)電、弱電、發(fā)電、儲(chǔ)電、逆變、升壓、降壓等各個(gè)方面,專用性相當(dāng)強(qiáng)。
目前主流的自行式房車都是采用電池儲(chǔ)電的方式解決房車用電問(wèn)題,根據(jù)電池和電路的電壓標(biāo)準(zhǔn),可以分為12V和48V兩種。早期房車電路都是12V,隨著電動(dòng)汽車工業(yè)的發(fā)展,48V已經(jīng)成為電動(dòng)汽車行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而帶動(dòng)了房車電路由12V向48V進(jìn)化,目前房車行業(yè)處于12V和48V并存的局面。
那么房車電路到底是12V好,還是48V好呢?我們從電路的物理學(xué)基礎(chǔ)來(lái)分析一下
1.線路耗損及發(fā)熱分析:48V房車電路電流小,損耗小,發(fā)熱少
我們?cè)谥袑W(xué)都要掌握的一個(gè)公式:P=UI=I2R,即功率等于電壓乘以電流,功耗(發(fā)熱)等于電流的平方乘以電阻,當(dāng)功率不變時(shí),12V線路電流是48V線路電流的4倍,同樣的電阻情況下12V線路功耗及線路發(fā)熱是48V的16倍。
在設(shè)計(jì)時(shí),把48V線路發(fā)熱控制在12V線路發(fā)熱的1/4都是非常安全的狀態(tài),所以電阻就可以放大4倍,R=ρ*L/S,S是線路截面積,我們線路在發(fā)熱減少3/4的情況下,我們線路截面積是12V電路的1/4,我們48V房車電路常規(guī)用的是4平方的主線,12V房車電路要達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn),要用16平方的主線。
由此可見(jiàn),12V房車電路的電流要比48V電路大的多,電流大,損耗就大,發(fā)熱就更嚴(yán)重,電路著火的風(fēng)險(xiǎn)就更大。因此,48V電路更安全,這也是為什么電動(dòng)汽車會(huì)采用48V的原因。
趣蜂48V房車電路
2.充電及線路安全分析:48V房車電路充電效率更高,更安全
傳統(tǒng)的12V房車電源系統(tǒng)當(dāng)中,發(fā)電機(jī)直接發(fā)電,對(duì)啟動(dòng)蓄電池充電;房車12V儲(chǔ)能電池,通過(guò)隔離器并聯(lián)在啟動(dòng)電池上,雙電池隔離器的控制邏輯是:當(dāng)汽車馬達(dá)成功點(diǎn)火,啟動(dòng)蓄電池電壓大于14V時(shí),隔離器吸合,房車儲(chǔ)能電池進(jìn)入充電狀態(tài);
此時(shí),充電電流隨著馬達(dá)轉(zhuǎn)速在30-150A之間來(lái)回變化,這個(gè)電流已經(jīng)是非常夸張的電流了,當(dāng)車子長(zhǎng)期保持高速狀態(tài),充電電流會(huì)穩(wěn)定在120-150A,這就對(duì)整車充電電路系統(tǒng)提出了很高的要求。
120A電流是什么概念呢?我們生活中,常見(jiàn)的公牛插線排,電流就是10A的,電線已經(jīng)比較粗,差不多有香煙那么粗,如果要安全的通過(guò)120A的電流,就要采用截面積相當(dāng)于10根香煙那么粗的電纜,這是多么夸張的電纜,大家可以想象;
所有的電纜線頭,都要經(jīng)過(guò)特殊的處理,電路上所有的開關(guān)、保險(xiǎn)、接觸器,都必須使用大電流的規(guī)格,個(gè)個(gè)都是大塊頭,這些個(gè)設(shè)備長(zhǎng)得都像磚頭一樣大;這無(wú)疑帶來(lái)了更加復(fù)雜的電路和更加高昂的安裝、維護(hù)成本;12V雙電池隔離器保險(xiǎn)一般是500A起步,還經(jīng)常會(huì)燒此保險(xiǎn),廠家都會(huì)讓客戶隨車備一些這種保險(xiǎn),一個(gè)500A標(biāo)準(zhǔn)保險(xiǎn)采購(gòu)成本大約是600元,關(guān)鍵是爆保險(xiǎn)時(shí)很嚇人,聲音和發(fā)熱都讓人好怕怕。
普通12V房車電路實(shí)拍
當(dāng)我們換一種思路,改用48V儲(chǔ)能電路系統(tǒng)之后,一切就都變得簡(jiǎn)單了,發(fā)電機(jī)的充電電流經(jīng)過(guò)升壓系統(tǒng),升壓系統(tǒng)直接替代了雙電瓶隔離器,電路更加簡(jiǎn)單可靠。實(shí)際充電電流不會(huì)超過(guò)30A,接觸器、保險(xiǎn)都可以采用我們常見(jiàn)的正泰電工C32空氣開關(guān)就可以勝任,萬(wàn)一壞了也好辦,隨便找個(gè)五金店都能買到。
另外,充電電壓越高,充電的效率越高,48V行車充電效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于12V,常見(jiàn)的依維柯、大通、全順底盤發(fā)動(dòng)機(jī)自帶的發(fā)電機(jī),配合48V房車電路,行車充電基本可以達(dá)到1小時(shí)1度電了,這對(duì)房車生活非常重要,基本可以不用配發(fā)電機(jī)了。
48V房車電路獨(dú)有的行車充電器,使鋰電池充的滿
由于充電電壓高,配備太陽(yáng)能電池板的48V電路房車,充電效率更高
3.放電及線路安全分析:48V房車電路放電效率更高,可安全的使用大功率用電器
放電時(shí)的問(wèn)題就更加突出了。車友們知道,傳統(tǒng)12V儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的房車在用電過(guò)程中,空調(diào)+熱水壺是很難同時(shí)使用的。為什么呢?就是因?yàn)榉烹婋娏魈鋸埩恕?/p>
我們最常見(jiàn)的房車用多美達(dá)空調(diào),制冷工況,12V電池端電流都會(huì)上升到120A以上,制熱工況,電流會(huì)達(dá)到180A以上。
這個(gè)電流在電工上,已經(jīng)接近目前常見(jiàn)室內(nèi)布線的極限工況。再加上個(gè)電水壺100A的電流,兩者疊加,高達(dá)280A的持續(xù)電流,比5根香煙捆起來(lái)還粗的的無(wú)氧銅電纜,也會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱了,再加上大電流直流接觸器的發(fā)熱,儀器儀表發(fā)熱,鑒于大多數(shù)車子的電路系統(tǒng)都安裝在床下,整個(gè)電路系統(tǒng)的發(fā)熱甚至?xí)訜岽蹭?,造成火炕的效果?/p>
嚴(yán)重情況下,甚至?xí)l(fā)熱到影響用電安全的情況,個(gè)別車友的電路起火問(wèn)題,也大多出自此處。我們知道的有些房車制造企業(yè),每年都有發(fā)生在新車提車時(shí),半路上線路著了火,嚴(yán)重的把車燒得只剩下空殼了。
然而,當(dāng)我們換一個(gè)思路,改用48V儲(chǔ)能電路系統(tǒng)之后,即便是滿載3千瓦的電器(駐車空調(diào)和熱水壺全開),電路方面,逆變器48V一側(cè)62.5A電流,220V一側(cè)13.6V電流,完全沒(méi)有壓力。
趣蜂48V房車電路實(shí)拍
48V電路的房車,熱水壺、電磁爐等大功率用電設(shè)備能夠在不接外電時(shí)正常使用,12V電路則完全做不到,現(xiàn)在越來(lái)越多的地區(qū)禁止隨車攜帶煤氣罐,戶外做飯是個(gè)大問(wèn)題,48V電路就沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題了。
趣蜂房車變頻的2000W電磁爐,不接外電可以使用
4. 關(guān)鍵電器設(shè)備分析:48V電路能夠更好的使用大功率用電器
以目前行業(yè)類48V房車電路的領(lǐng)軍企業(yè),趣蜂房車的電路為例。
① 趣蜂房車的48V 3000W逆變器,待機(jī)功耗只有23瓦,轉(zhuǎn)化效率高達(dá)93%,可以長(zhǎng)時(shí)間滿載3000W設(shè)備,運(yùn)行時(shí)發(fā)熱不燙手;普通12V逆變器,待機(jī)功耗80-130W,轉(zhuǎn)化率只有70%-75%,長(zhǎng)時(shí)間只能帶2500W設(shè)備,運(yùn)行時(shí)就是一個(gè)火炕。
趣蜂48V 3000W逆變器,待機(jī)功耗小,轉(zhuǎn)化率超高
② 趣蜂房車的48V鋰電池行車專用充電器,轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%,關(guān)鍵是能讓鋰電池100%充滿,還不傷害鋰電池(里面有高能穩(wěn)壓模塊);而普通12V直接用原車充電器充電,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不同電壓電流快速變化,不僅充不滿,充得慢,還會(huì)大大縮短鋰電池壽命(急劇變化的電壓電流是鋰電池的催命鬼)。
③ 趣蜂房車的48V高效能磷酸鐵鋰電池組,采用寧德時(shí)代的新電芯,是公認(rèn)最好最高效的鋰電池,16個(gè)3.6V電芯串聯(lián),電源管理模塊簡(jiǎn)潔高效,非常容易實(shí)現(xiàn)各電芯充放電均衡,同時(shí)趣蜂是第一家提出鋰電池保用五年的廠家,執(zhí)行的是新能源汽車的標(biāo)準(zhǔn);而競(jìng)品,即便是良心發(fā)現(xiàn)用的是新電芯,但電芯之間又是并又是串的,采購(gòu)量又小,電源管理模塊很難做到非常嚴(yán)謹(jǐn),很難實(shí)現(xiàn)各電芯之間的充放電平衡,一旦出現(xiàn)一個(gè)電芯充放電不均衡,就OVER了。
④ 成型線束是由江鈴線束配套廠配套,大廠工藝,做工嚴(yán)謹(jǐn),接插件帶二級(jí)鎖緊,電線采用美標(biāo)線,抗老化、抗干擾能力強(qiáng),用電器都有接地線及開關(guān),完全符合GB7258-2017標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)。競(jìng)品多是手工線束,電線采購(gòu)隨性,連接及保護(hù)措施很難到位。
趣蜂48V房車電路所用的線束,安全性遠(yuǎn)高于普通12V房車電路
⑤ 空調(diào)采用220V變頻空調(diào),根據(jù)車型用大金和長(zhǎng)虹兩個(gè)牌子,這兩款空調(diào)都具備抗震能力強(qiáng)、冷媒環(huán)保防爆、運(yùn)行安靜的特點(diǎn),穩(wěn)定運(yùn)行功耗在200-500瓦,配兩組48V50AH電池時(shí),輕松保障10小時(shí)以上的舒適溫度環(huán)境,而且很安靜。同時(shí),采用變頻空調(diào)降低了車高30公分,增強(qiáng)了通過(guò)性;減少了風(fēng)阻、降低了重心,提高了安全性。競(jìng)品的駐車空調(diào),配12V400AH電池時(shí),頂多支撐2小時(shí),電池就跳了。
趣蜂房車配備的大金變頻空調(diào)
綜上,房車電路系統(tǒng)升級(jí)為48V系統(tǒng),優(yōu)勢(shì)非常明顯。無(wú)論在系統(tǒng)的整體效率、安全、可靠性和壽命方面都遠(yuǎn)高于12V系統(tǒng)的原因,所以,就像純電動(dòng)汽車一樣,48V系統(tǒng)是房車電路的大趨勢(shì)。
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