Hægt er að draga saman hleðsluvandamál bílrafhlöðunnar sem hér segir, eftir að hafa skilið þau muntu hafa almennan skilning á orkuframleiðslu bílsins, hleðslu rafhlöðunnar og orkunotkun.
1. Mótorinn knýr rafalinn til að framleiða rafmagn
Bílavélin er ekki aðeins notuð til að keyra ökutækið heldur einnig til að knýja mörg kerfi bílsins. Sveifarás vélarinnar hefur tvo enda, annar endinn er tengdur við svifhjólið, sem þarf að tengja við gírkassann til að knýja ökutækið. Hinn endinn er framleiddur með sveifarásshjóli til að knýja einhvern aukabúnað. Til dæmis knýr sveifarásshjólið á myndinni hér að ofan rafallnum, þjöppunni, vökvastýrisdælunni, kælivatnsdælunni og öðrum hlutum í gegnum beltið til að afla þeim. Svo lengi sem vélin er í gangi getur rafalinn framleitt rafmagn og hlaðið rafhlöðuna.
2. Bifreiðarafallinn getur stillt orkuframleiðsluna
Við vitum öll að meginreglan um rafallinn er sú að spólan klippir segulmagnaðir innleiðslulínuna til að mynda straum og því hraðari sem spóluhraði er, því meiri straumur og spenna. Og vélarhraðinn frá lausagangshraða nokkur hundruð til nokkur þúsund snúninga á mínútu, spanið er mjög stórt, þannig að það er stjórnbúnaður á rafallnum til að tryggja að hægt sé að framleiða stöðuga spennu á mismunandi hraða, sem er spennustillirinn. Það er enginn varanlegur segull í bílarafallnum. Það fer eftir spólunni til að mynda segulsviðið. Snúningur rafallsins er spólan sem myndar segulsviðið. Þegar rafallinn er í gangi mun rafhlaðan fyrst rafvæða snúningsspóluna (kallaða örvunarstraum) til að mynda segulsvið, og síðan þegar snúningurinn snýst mun hann mynda snúnings segulsvið og mynda framleiðslurafmagn í statorspólunni. Þegar snúningshraði eykst og spennan eykst, aftengir spennujafnarinn snúningsstrauminn, þannig að segulsvið snúningsins veikist smám saman og spennan hækkar ekki.
3. Bílar nota eldsneyti jafnt sem rafmagn
Sumir halda að bílarafallinn sé í gangi með vélinni, þannig að hann er alltaf að framleiða rafmagn, svo það er ekki nauðsynlegt að nota það til einskis. Í raun er þessi hugmynd röng. Bifreiðarafallinn snýst með vélinni allan tímann, en hægt er að stilla orkuframleiðsluna. Ef orkunotkunin er minni mun rafallinn framleiða minna afl. Á þessum tíma er hlaupviðnám rafalsins lítið og eldsneytisnotkunin lítil. Þegar orkunotkunin er mikil þarf rafalinn að auka orkuframleiðsluna. Á þessum tíma er segulsvið spólunnar styrkt, framleiðslustraumurinn er aukinn og snúningsviðnám hreyfilsins er einnig aukin. Auðvitað mun það eyða meira eldsneyti. Einfaldasta dæmið er að kveikja á aðalljósunum í lausagangi. Í grundvallaratriðum mun snúningshraði vélarinnar sveiflast lítillega. Þetta er vegna þess að það að kveikja á aðalljósunum mun auka orkunotkunina, sem mun auka aflframleiðslu rafallsins, sem mun auka álag á vélina, þannig að hraðinn mun sveiflast.
4. Rafmagnið frá rafalnum er notað við rekstur bílsins
Margir hafa þessa spurningu: er orkan sem bíllinn eyðir frá rafhlöðunni eða rafalanum? Reyndar er svarið mjög einfalt. Svo lengi sem rafkerfi ökutækis þíns hefur ekki verið breytt er afl rafallsins notað við rekstur bílsins. Vegna þess að útgangsspenna rafallsins er miklu hærri en rafhlöðuspennan, tilheyra önnur raftæki í bílnum og rafhlöðunni hleðslunni. Rafhlaðan getur ekki tæmdst þó hún vilji tæmast. Jafnvel þótt rafhlaðan sé fullhlaðin, jafngildir hún stórri. Það er bara rýmd. Auðvitað er rafalstýringarkerfi sumra bíla tiltölulega háþróað og mun það dæma hvort afl rafalans eða rafhlöðunnar sé notaður í samræmi við aðstæður. Til dæmis, þegar rafhlaðan er fullhlaðin, hættir rafalinn að ganga og notar rafhlöðuna, sem getur sparað eldsneyti. Þegar rafgeymiraflið lækkar að vissu marki eða bremsa eða vélarhemla er beitt er rafallinn gangsettur til að hlaða rafhlöðuna.
5. Rafhlaða spenna
Heimilisbílar eru í grundvallaratriðum 12V rafkerfi. Rafhlaðan er 12V, en úttaksspenna rafalsins er um 14,5V. Samkvæmt innlendum staðli ætti úttaksspenna 12V rafall að vera 14,5V ± 0,25V. Þetta er vegna þess að rafallinn þarf að hlaða rafhlöðuna, þannig að spennan ætti að vera há. Ef úttaksspenna rafallsins er 12V er ekki hægt að hlaða rafhlöðuna. Þess vegna er eðlilegt að mæla rafhlöðuspennuna við 14,5V ± 0,25V þegar ökutækið er í lausagangi. Ef spennan er lægri þýðir það að afköst rafallsins munu minnka og rafhlaðan gæti orðið fyrir aflmissi. Ef það er of hátt getur það brennt út rafmagnstækin. Til að tryggja góða byrjunarafköst, ætti spenna bifreiðarrafhlöðunnar ekki að vera lægri en 12,5V í flameout ástandi. Ef spennan er lægri en þetta gildi getur það leitt til erfiðleika við að ræsa. Á þessum tíma þýðir það að rafhlaðan er ófullnægjandi og þarf að hlaða hana í tíma. Ef spennan uppfyllir samt ekki kröfur eftir hleðslu þýðir það að rafhlaðan virkar ekki lengur.
6. Hversu lengi getur bíllinn keyrt til að fylla rafhlöðuna
Mér finnst þetta efni ekki hafa praktíska þýðingu, því ekki þarf að fullhlaða rafhlöðuna í bílnum hvenær sem er, svo framarlega sem það hefur ekki áhrif á ræsingu og óhóflega afhleðslu. Vegna þess að bíllinn eyðir aðeins rafhlöðunni á því augnabliki sem vélin er ræst verður hann hlaðinn allan tímann í akstri og hægt er að endurnýja orkuna sem neytt er við ræsingu á fimm mínútum og restin er aflað. Það er að segja, svo lengi sem þú keyrir ekki stutta vegalengd aðeins í nokkrar mínútur á hverjum degi, þá þarftu ekki að hafa áhyggjur af óánægju með hleðslu rafhlöðunnar. Mín eigin reynsla, svo framarlega sem rafhlaðan er ekki týnd, gerist ekkert. Þetta er vandamál sem ekki er hægt að leysa með því að fara í lausagang í hálftíma. Auðvitað er ekki ómögulegt að fá nákvæmar upplýsingar. Til dæmis, þegar rafall bíls er í lausagangi er úttaksstraumurinn 10a og rafgeymirinn 60 A. ef raunverulegur hleðslustraumur er 6a er hleðslutíminn 60 / 6 * 1,2 = 12 klst. Margföldun með 1,2 er til að hafa í huga að ekki er hægt að laga hleðslustraum rafhlöðunnar með breytingu á spennu. En þessi aðferð er aðeins gróf niðurstaða.