zouyi801031 发表于 2018-1-6 17:13:25

提供一个汽车用启动电池替代方案永久代替铅酸或者和原车铅酸并联

本帖最后由 zouyi801031 于 2018-1-7 15:35 编辑

前几天朋友打电话求助,因为原车铅酸老化并且很少用车加上冬天低温已经无法启动汽车启动电机,思考了一下采用了以下方案。可以永久放在车上替代原车铅酸或者直接并联,不只是应急启动用,测试之后效果良好,不用改原车任何线路,做法简单可靠,关键是方案选择和器件选择。常规可以做启动用的电池有超高倍率的三元,锰酸锂,铁锂,钛酸。考虑锰酸锂,三元差的高温适应性以及不理想的日历寿命所以不考虑。铁锂因为其电压平台过于平坦集中不好用发电机的电压控制在一个精确的范围必须加保护板且低温性能欠佳。剩下一个选择,钛酸锂电池,钛酸锂电池品牌中只有东芝有现成的5串12v模块且品质可靠性佳,低温高温适应性最好,负几十度到正55度。钛酸锂电池电压范围宽可以直接采用发电机降合适的电压解决充电问题。为什么不用6串是因为单独的东芝单体因为都是铝极柱的拧螺丝的连接做不到可靠性,也没有现成的6串的东芝模块,买东芝也是为了长期可靠性。实际上车两二极管串联测试后降压正好能保证5串钛酸充到12.95v,原车发电机最高输出14.1v左右,大概降1.1v电压,每串电池最高充到不到2.6v,参考东芝钛酸充电曲线大概充入95%以上的电量,反向二极管做供电。

zouyi801031 发表于 2018-1-6 17:16:12

大概原理如下,及其简单,关键是器件选择。电话指导朋友弄的,朋友比较马大哈,工艺粗糙将就着看,正向充电二极管压降偏大一些的好,反向供电压降选择小一点的。直接用的原先公司拆出来的三相整理桥,散热器,一些线,没花钱。淘宝买新的这些配件也就略超过50元。降压用直接连整理桥的+,—。放电用把3个交流端并联,+输出

zouyi801031 发表于 2018-1-6 17:20:10

本帖最后由 zouyi801031 于 2018-1-7 15:42 编辑

要和原车铅酸并联也完全无影响,需要注意并联前的压差要在一个范围否则会炸火,像这样。结构及其简单,完全不用改原车线路,因为是裸奔使用,需要注意电池一定不能是垃圾货,做好连接可靠,防水,固定,散热可靠。过一段时间检测钛酸电池每串充满时的一致性。如果只用了小容量的钛酸替代铅酸,平时不要在没有启动发电机时长时间空耗电。因为车存在静态电流,可以实测一下静态电流,过一段时间也检测一下电池电压最好不要低于11v,较长时间不用可以安装一个安德森插头插拔

zouyi801031 发表于 2018-1-6 17:26:18

参考东芝一款23ah钛酸充电曲线,和东芝钛酸10ah不会差太大,标称充满电压是2.7v,通过二极管降压后充到近2.6v。

zouyi801031 发表于 2018-1-6 17:43:56

本帖最后由 zouyi801031 于 2018-1-6 18:02 编辑

这里正需要的就是利用二极管的不同电流下的压降特征,这样电流大时二极管压降大那么发电机和电池的压差就不很大这样不至于充电电流过大,大电流下两只二极管串联甚至可以压降近3v,充满时几毫安电流时只降1.1v左右。比如发电机最高电压14.3v,大电流下两只二极管压降2.8v,一只低电量的5串钛酸11v,那么压差只14.3-2.8-11=0.5v,只0.5v的充电压差,加上线路压降发电机内阻等实际充电电流不会太大,大电流下实际就算给一个10ah的处于较低电量的钛酸充电如果是存在50a充电电流,也就几分钟时间充满了整理桥加散热器的热容量足够满足了不会造成整流桥温度过高。放电时只是给启动电机时存在大电流冲击电流也就几秒钟。

siocer 发表于 2018-1-6 17:55:09

有成品不,多少钱?

maozj 发表于 2018-1-6 17:58:43

不用保护板?有点担心........

yang9845 发表于 2018-1-6 18:06:28

直接换铅酸电池吧,长期要用的,为啥不换电池解决问题。

zouyi801031 发表于 2018-1-6 18:13:03

yang9845 发表于 2018-1-6 18:06
直接换铅酸电池吧,长期要用的,为啥不换电池解决问题。
我朋友问了换汽车铅酸价格还比这东芝钛酸贵,这个总成本没有超过350元,耐用性差别更不用说,而且我朋友大多时候用电动两轮,汽车闲置,铅酸长期处于闲置状态对寿命不好,单独经常去给铅酸充电增加麻烦

hammer 发表于 2018-1-6 18:26:53

我也想用钛酸锂,只可惜不好买。
以前想用汽车铅酸电池并联超级电容,但成本高,还要换铅酸电池。
用6串最完美,希望有厂家出货

zouyi801031 发表于 2018-1-6 18:32:12

hammer 发表于 2018-1-6 18:26
我也想用钛酸锂,只可惜不好买。
以前想用汽车铅酸电池并联超级电容,但成本高,还要换铅酸电池。
用6串 ...

你也可以用更多串数的东芝模块来改6串,比如用12串来改,要是多余的电池用得着的话,并且模块的连接端最好是能够锡焊的,不过改起来也更麻烦。

大老鷹 发表于 2018-1-6 18:45:21

钛酸锂怕高温,55度下循环寿命仅25度下的1/6~1/10,
不过汽车就是启动一下而已,所以循环寿命不太重要。

另外,建议六串,否则长久下来容易单串过充,但是六串的均压会大幅下降,
电力会剩下真实容量的60~65%左右,但仍是够用。

大老鷹 发表于 2018-1-6 18:50:22

有个问题,五串加二极体降压,那二极体要耐多大电流的?

dert112233 发表于 2018-1-6 18:58:37

4串铁锂比较符合汽车充电要求,不加保护板也不会过充吧

zouyi801031 发表于 2018-1-6 19:05:32

本帖最后由 zouyi801031 于 2018-1-6 19:06 编辑

大老鷹 发表于 2018-1-6 18:50
有个问题,五串加二极体降压,那二极体要耐多大电流的?
我朋友的从原先公司拿出的2个三相整流桥,标100a,降压用的整流桥直接接+,-就是降2只二极管的压降。放电用整流桥3相交流端并联接电池正,整流桥+输出给车供电,也就是3只二极管并联。钛酸锂电池因为其没有负极sei膜,不存在高温sei膜溶解问题,正常合格的钛酸锂电池高温适应性是比常规锂电池更好的,加上我朋友主要用电动两轮,只有在冬天时喜欢用油车或者极少跑长途用油车,所以寿命不用担心,但是夏日停放车时如果高温暴晒不知道温度几何,其实这也可以覆盖反射隔热垫,甚至事先考虑过把电池完全密封做好防水丢入一个水箱利用水的高热容解决也许出现的高温问题。因为是刚刚试用,夏天情况未知。我这边是贵阳,冬暖夏凉,夏天会做实际观测温度情况。

zouyi801031 发表于 2018-1-6 19:16:36

本帖最后由 zouyi801031 于 2018-1-6 19:20 编辑

dert112233 发表于 2018-1-6 18:58
4串铁锂比较符合汽车充电要求,不加保护板也不会过充吧
4串特别完美的 一致性的高倍率电池不好找,正好是12v的模块现在找不到,按照14v算也是每串平均超过3.5v正好处于铁锂充满电压快速上升区域,很难道保证完美一致,就算是能长期保持完美一致的铁锂长期超过3.5v浮充也是对寿命不好的,特别是高温状态。如果用铁锂的话不如直接加保护板,有现成成熟的启动用铁锂电池保护板卖,有些人采用旧的a123 软包12v60ah模块,不过还是高温浮充寿命等考虑没有用这种

大老鷹 发表于 2018-1-6 19:29:08

那就买全新的ZP200A整流二极体,一个才三十元上下,
但是二极体不是电流只能单向流动,这样要如何输出电流?


我以前用A123 26650,但是进行均衡很麻烦,后来还是换回铅酸。
东芝钛酸锂应该很稳,而且钛酸锂的充电效率超高,只是以前计算钛酸锂的电压,
五串怕过充,六串均压减少使总容量大幅减少,
根本上没考虑过二极体,就没有着手去做。

温度的问题要看电池位置,我的休旅车电池行驶后仍保池很低的温度,电池位置接近副驾雨刷的地方。
另一台福特轿车电池就在引擎右侧,长距离行驶后温度稍高,但是也还好,
不过那是开在路上后打开引擎室摸电池,如果原地长时间怠速不知道溫升如何。

zouyi801031 发表于 2018-1-6 19:35:58

本帖最后由 zouyi801031 于 2018-1-6 19:37 编辑

大老鷹 发表于 2018-1-6 19:29
那就买全新的ZP200A整流二极体,一个才三十元上下,
但是二极体不是电流只能单向流动,这样要如何输出电流 ...
用二极管反向头尾并联就行,看沙发的原理图。用整流桥模块代替二极管,好装散热器,价格便宜。

大老鷹 发表于 2018-1-6 19:50:41

zouyi801031 发表于 2018-1-6 19:35
用二极管反向头尾并联就行,看沙发的原理图。用整流桥模块代替二极管,好装散热器,价格便宜。

懂了!

感恩啦!

电压会降一点点,大致上没问题。
淘宝有很多东芝二手12V整组的钛酸锂,我去研究研究,有时间再做一次启动电池。

map9999 发表于 2018-1-6 19:51:28

输出二极管应该用肖特基
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