关于汽车改装双电瓶的解决方案讨论

interzt · 发表于 2012-4-26 09:40

搜索了一下本帮对改装双电瓶的帖子很少，经本人对汽车加装双电瓶的研究还有很多地方值得思考，借此发帖与懂汽车电路的同仁们进行探讨，希望不吝赐教，谢谢！！！！！
现在淘宝上有汽车双电瓶系统套件卖，但价格比较贵而且效果有待验证，国产套件至少3－5佰，进口套件1－5仟都有，其实我觉得这些成品套件纯粹是暴利。。。。其实双电瓶系统在电路上很简单，用到的原件也很少，就算买质量最好的自己DIY的话，成本也就1－2佰元左右。。。。
本贴主要讨论技术问题。。。。如与某些商家带来利益影响，在此说声抱歉！！！！！！！！
首先引用一个网上的帖子“双电瓶系统是如何工作的？”说明为啥要装双电瓶。。。。。。。内容如下：
http://bbshtml.shangdu.com/20090825/010090061773/1773-1.htm
现在还梦想着凭借一块电瓶去露营？那简直就是买了汽车不买保险。现如今，诸如冰箱、逆变电源、辅助车灯、笔记本电脑和数码相机等车载用电设备令人目不暇接，如果单让启动电瓶来提供电力，简直就是不可能完成的任务。
如果真要这么做，轻者耗完电量，重则缩减电瓶的使用寿命。因此，我们需要有第二块电瓶。
但是，双电瓶系统的成效取决于辅助电瓶与启动电瓶的连接方式。如果连接错误，加装一块电瓶可能根本无任何效果。理由如下：
我们将电瓶想象成水桶，将连接电瓶的电线想象为水管，便可以很轻松地理解电流与电瓶之间的关系。如果在未设定系统的情况下连接两块电瓶，便如两个水桶之间通过一根水管相连，两块电瓶之间的电量是一致的。
此时，如果其中一块电瓶用完了一半电量，另外一块电瓶同样也会消耗相同的电量。因为电瓶（亦即“水桶”）之间连着“水管”，无论哪一块电瓶的电量降低，另外一块电瓶的电量就会对其进行补充，从而使两者达到平衡。
从安全角度考虑，这种“平衡”是有害的，因为两块电瓶的电量很容易消耗殆尽，进而可能连车子都无法启动。于是，双电瓶系统应运而生。
要对水的流动进行控制，你需要安装一个水龙头。但是如果要控制的是汽车动力，你需要的“水龙头”或者开关便是这种可以控制动力的流动与流向的双电瓶系统。
这种“水龙头”既有只含简单的开/关功能的基本型号，也包含具有高度自选功能的高级型号。高级型号可以监控水桶中的水深（亦即电瓶的电压），也可以防止水桶里的水涌出（亦即防止产生电压尖峰）。
市场上的双电瓶系统种类繁多，各自都有各自的优缺点。让我们从最基础的说起。
手动开关隔离器
双电瓶隔离器系统最基础的形式为手动开关。当时这种隔离器在车载电子产品尚未出现，人们只最追求动力的年代曾经风靡一时。
这种系统结构简单，只包含三个开关，即“电瓶1”、“电瓶2”以及“两者”。换句话说，如果将车子切换至“电瓶1”，则只会消耗电瓶1的电量或给其充电，同样的情况也发生在电瓶2身上。但是，如果选择了“两者”，则两块电池会被“串联”在一起，它们的电量会趋于一致，而且两者的充电或耗电速率一致。
这些基本的隔离系统有着它的弊端，首当其冲的便是操作错误。
每当你在夜晚撑起帐篷的时候，必须要将系统切换至第二块电瓶。如果忘记了这档子事，或者如果电瓶开关处于“两者”位置上，则两块电瓶的电量会在一夜之间耗尽。
如果你拥有一辆老式的非电子辅助汽车，你可能会喜欢这种系统，大多数的汽车配件商店都会有这种系统出售。
电磁隔离器
第二种流行的隔离系统为电磁隔离器，它是一个可以通过电路遥控触发的简单开关。
有了这种系统，你可以仅凭驾驶室内的一个开关对辅助电瓶进行有效的隔离，并且在发动机关闭时，系统也会自动隔离辅助电瓶。甚至，你还可以通过发电机信号或油压开关激活电磁铁。
但是没有一种系统是完美的，且允许我重新以水桶作比。如果你将一个水桶的水取尽，随后又通过水管将两块电瓶串联在一起，则两块电瓶的电量都会降到一半的水平。
电磁隔离器也是同样的道理，如果你用完辅助电瓶，那么第二天早晨发动车子时，两块电瓶电量都只有一半。
如果不去丛林闯荡，这种类型的隔离系统会让你很难分辨启动电瓶是否发生故障。因为汽车启动时会同时从两块电瓶取用电量，即使有问题发生，也会被掩盖。
因此可能会发生虽然由辅助电瓶提供点火电力，但你却只能在下一次的露营旅程中发现辅助电瓶用光时才会恍然大悟。
电磁隔离器会发生的另一个问题是电压尖峰。电压尖峰是指瞬间迅速产生的电压浪涌，它可能在电路接通或断开时发生。
电压浪涌可以使车载计算机系统当机，如果是在你置身于沙漠中心地带时发生浪涌，那可是件糟糕的事情。但是电磁隔离系统具有成本低和性能可靠的优势，它们可以在水中浸泡，也极少会发生损坏。
二极管隔离器
让我们重新以水来作比喻，二极管隔离器就像是一个单通水阀，它只可以让水往一个方向流动，但却不可逆流。
二极管是市场上出现的第一代电子隔离器，它们的优势明显。它们允许以相同的速率同时对两块电瓶进行充电，但不允许两者“串联”在一起，因此电瓶间不会出现补偿情况。电瓶之间电流是无法流通的。
这种系统的妙处在于辅助电瓶无法从启动电瓶摄取电量。当然，由于两块电瓶并未相连，因此也不会同时用于发动汽车。
二极管系统的缺点同样存在。由于它们是设计作为“散热片”，所以会产生压降（约为1.2伏）。同时它们还要求安装尺寸可观的散热片来消除产生的热量并防止二极管出现故障。
视其安装的车辆而定，它们还会发生其他问题。如果车上装有内置感应系统的发电机，它不会反映由二极管引起的压降，则你的电瓶将可能永远无法充满电。
但是如果发电机具有外部感应器，此问题就不会发生。发电机只会读取电池的电压读数，所以电池可以充满。
二极管的其他问题会对一些安装有发动机管理系统的现代汽车造成不良影响。产生的压降可能会欺骗管理系统，导致仪表和感应器无法给出准确的读数。
智能电瓶管理
双电瓶系统行业的最新技术解决了过去的大多数问题。汽车电子行业命名为“智能电瓶管理”的新系列隔离器集成了多种功能，具有性能可靠，操作简单的特点。
它们会在启动电瓶充满电（约为13.6伏）后再对辅助电瓶充电，因此可以保证你的启动电瓶永远都是满的，并且在给辅助电瓶充电的同时，该系统还可以兼顾启动电瓶。如果给辅助电瓶充电需要一段时间，且在此期间内启动电瓶电压低于预设值（即12.7伏），发动机即会重新给启动电瓶充电。
大部分系统都内置有电压尖峰保护，因此它们可以安装在任何类型的现代电子控制四驱车上。
这就解释了智能电瓶管理系统广受欢迎的原因，但是一个型号是无法满足所有需求的。你可以购买套装形式的最基本系统，但是如果你想购买更为复杂的系统该怎么办呢？如果你装有三电瓶系统，或者你想集成一个太阳能电池板又该怎么办？
市场上价格较高的系统都可以接入这些选配件。你可以简单得将它们插入系统，剩下的就可以由智能系统全权负责了。
同样的，你也可以加装电瓶电压监控器，即可一目了然地掌握电瓶的使用情况。我推荐安装电瓶监控器。不仅是因为它可以及时地追踪电瓶的电量，而且还可以预先警告，电瓶在六小时充电之后还未充满。因而，你就可以在电瓶用完电之前及时更换新电瓶，避免出现冰箱里出现热乎乎的啤酒和牛排的情况。
双电瓶系统的替代品
包括电瓶、系统支架、隔离器与安装人力在内，双电瓶系统的安装费用是昂贵的。除此之外你还面临另外一个问题，双电瓶系统只有安装在你计划长期拥有的车子上才划算。因此对于开公司车的人来说，安装该系统是没必要的，这可能也解释了这些年替代产品曾出不穷的原因。
我称之为“盒子里的电瓶”的Powertank是一种全密封的便携式电源。它们的外部通常都有华丽的外壳以及数量众多的把手、仪表与照明灯。
作为电源，它们可以给车灯和小型电器供电，较大型号的还可以向冰箱提供几天电力。其中许多都装有电压表，且可通过12伏或220伏电源充电。有些甚至还醒目地装着一组借电线。
重量和体积是这些套件的缺陷。这意味着如果使用完毕后你必须为它们腾出空间存储。考虑到重量问题，在野外欢腾时还必须确保已将其固定。
这些套件相对比较便宜，但是实用性还值得商榷，深藏车内偶尔使用的这个“盒子电瓶”，由于长时间忘记补电，在需要“救命”的关键时刻掉链子不是没有发生过。

以下是一些网上的双电瓶改装范例：
http://www.gaibar.com/caroptions ... 224093457_7710.html
http://blog.sina.com.cn/s/blog_4ae95469010008fc.html
http://bbs.fblife.com/viewthread ... &extra=page%3D1

好了，看了上面的说明大家对改装双电瓶有了一定的了解。。。我们现在开始讨论：
一、首先给大家说说安装双电瓶的基本知识：
1、汽车双电瓶一般不串联，因为两个12V的电瓶串联后会变成24V，我们的汽车（小飞）是12V，这是初中物理书上说的哈。。。呵呵。。。
2、最好不要直接并联，因为直接并联，会在两个电瓶之间产生电量内耗，这对两个电瓶都不好，会损害电瓶寿命。。。。
3、两个电瓶的总安数不能超过汽车发电机的输出总安数，比如：小飞发电机最大输出电流为120安，小飞的电瓶一般为60安时，那么增加的第二个电瓶就不要超过60安时，除非更换更大功率的发电机，不然会损坏汽车发电机的。。。。
4、最好是第二个电瓶的品牌型号和本车的电瓶一致。。。因为两个一样的电瓶它们的内阻值一样，相互产生的影响较小。。。。（当然如果两个电瓶不一致关系也不是很大，只要总安数不要超过发电机就行）。。
二、根据以上情况分析双电瓶的初步方案：
1、根据汽车发电机的功率选择适当大小的第二块电瓶及其他线路材料（包括相匹配的电源线及电子原件）。
2、不能采用串联，只能采用并联，但不是直接并联，两个电瓶之间需要进行电路隔离。。。。
3、两电瓶隔离可采用开关隔离（包括继电器开关等）和电子隔离（包括二极管、三极管及芯片等）。。
4、初步原理方案就是在两个并联的电瓶之间加装开关隔离器或电子隔离器以及开关、电子混合隔离器等来达到保护电瓶的效果。。。。
三、根据初步方案，本人综合了网上一些发烧友的原理进行了研究，综合出三种方案，下面是我对这三种方案的
1、第一种法案采用电子隔离发，即二极管隔离，如下图：

先说下二级管原理：二极管具有单向导电性，从电路图上看二级管图标，二极管箭头所指方向为电流可通过方向，反之电流不能倒流。
此方案原理：当发电机启动后，就同时对两个电瓶进行充电，汽车上所有电器都可以由发电机供电。当发电机停止运转（即停止供电）时，原车电器由主电瓶及副电瓶同时供电，而绞模、音响、车载冰箱、车载电脑及野外照明等设备由于二级管阻断了主电瓶电流，只能由副电瓶供电。
此方案优点：当汽车启动打火时，两个电瓶都可以向汽车提供启动电流，当打燃火后两个电瓶（在充满电时）都可以给原车电器提供电流，最大的好处在于汽车熄火后，由于二级管阻断了主电瓶向副电瓶方向输人电流所以在野外熄火使用绞模、音响、车载冰箱、车载电脑及野外照明等设备时只消耗副电瓶的电量，从而保护了主电瓶的电不被使用，即使把副电瓶的电用完了都不会影响汽车启动。
此方案的缺点：由于只有一个二极管，虽然阻断了主电瓶向副电瓶输入电流，但并未阻断副电瓶向主电瓶输入电流，当主电瓶的电压低于副电瓶电压时，副电瓶的电流会流向主电瓶从而造成两个电瓶之间的内耗，这样容易损伤副电瓶。而主电瓶与发电机之间有个二极管，因为二极管有0.7V左右的压差，所以在充电时对主电瓶会有一点点影响（当然这个影响很小，可以不计，比如说没安装二极管时原发电机给电瓶的充电电压为14V，而安装二极管后由于有0.7V的压差，这时给电瓶充电时就只有14V－0.7V＝13.3V了，所以加了二级管后对电瓶充电时也有一点影响，当然这个影响可以通过发电机调节器来手动调节合适的充电电压的，这个技术我暂时还不会，今天不作讨论）。。。

interzt · 发表于 2012-4-26 09:40

2、根据第一种方案的缺点，进行改进，第二种方案，如下图：

在两个电瓶之间增加了两个二级管。
此方案原理：当发电机启动后，由于二极管的单向导电性电流顺着两个二极管同时对两个电瓶进行充电，汽车上所有电器都可以由发电机供电。当发电机停止运转（即停止供电）时，原车电器由于受到二极管1和二极管2的阻隔，只能由主电瓶供电，而绞模、音响、车载冰箱、车载电脑及野外照明等设备，也只能由副电瓶供电。
此方案优点：当汽车启动打火时，只有主电瓶向汽车提供启动电流，从而不影响副电瓶的电量，当打燃火后两个电瓶（在充满电时）主、副电瓶给各自的电器单独提供电流，主、副电瓶互不影响，最大的好处在于汽车熄火后，由于二级管1阻断了主电瓶向副电瓶方向输人电流（保证了主电瓶电量），二极管2阻断了副电瓶向主电瓶方向输入电流（节约了副电瓶电量），所以在野外熄火使用绞模、音响、车载冰箱、车载电脑及野外照明等设备时只消耗副电瓶的电量，从而保护了主电瓶的电不被使用，即使把副电瓶的电用完了都不会影响汽车启动。当车子长时间停止不使用，而防盗器等设备会耗尽主电瓶电量，这时可以用一根导线直接并联副电瓶来帮助启动汽车（见上图中虚线）。。。。。
此方案的缺点：由于两个二极管也是一个耗电的电器（虽然耗电量很小）如果像上图那样一直接在电瓶上就会慢慢的消耗两个电瓶电量，不能做到最大节约电瓶电能，所以也存在缺点。。。
3、根据上面一、二种方案的优缺点，进行改进，第三种方案，如下图：

去掉二极管1，保留二极管2，两电瓶之间增加继电器开关。
首先了解下点火开关的档位功能：
点火开关的档位一般是OFF、ACC、ON、START（高档车略有不同）。各个档位的功能如下：
OFF：发动机停止并且方向盘被锁定，只有该位置才能取下钥匙。
ACC：通过点火开关控制，点火钥匙旋到该档时受该档控制的用电设备均能操作，此档位一般实现的用电器功能有电调座椅、音响系统、雨刮喷水系统、点烟器、座椅加热、电动天窗等。
ON：内部分为IG1和IG2两个档位，正常的驾驶位置，除去启动机外其它受点火开关控制的设备均能操作。其中IG1档位的用电器功能有后视镜调节、组合仪表、安全气囊、定速巡航系统、倒车成像、大灯及各控制系统（ECU、ABS、TCS、BCM、轮胎压力、电动转向等）的控制电源。IG2档位的用电器功能有电加热除霜、空调鼓风机等。
STRAT：启动发动机，释放后钥匙将回到ON档，在此位置时ACC档和IGN2档的负载断电，以保证有足够的电量用以启动。
此方案原理：当发电机启动后，继电器接通，由于二极管的单向导电性发电机同时对两个电瓶进行充电，汽车上所有电器都可以由发电机供电。当发电机停止运转（即停止供电）时，汽车钥匙离开ON档位，继电器断开电路，原车电器只能由主电瓶供电，而绞模、音响、车载冰箱、车载电脑及野外照明等设备，也只能由副电瓶供电。
此方案优点：当汽车钥匙转到ON档位，继电器接通，启动打火时，由于二极管阻断了副电瓶，此时只有主电瓶向汽车提供启动电流，从而不影响副电瓶的电量，当打燃火后钥匙回到ON档位，继电器仍然接通，两个电瓶（在充满电时）主、副电瓶给各自的电器单独提供电流，主、副电瓶互不影响，最大的好处在于汽车熄火后，钥匙离开ON档位，继电器彻底断开主、副电瓶之间的物理电路连接，所以在野外熄火使用绞模、音响、车载冰箱、车载电脑及野外照明等设备时只消耗副电瓶的电量，从而保护了主电瓶的电不被使用，即使把副电瓶的电用完了都不会影响汽车启动。当车子长时间停止不使用，而防盗器等设备会耗尽主电瓶电量，这时可以用一根导线直接并联副电瓶来帮助启动汽车（见上图中虚线）。。。。。通过继电器物理断开电路，二极管也不会耗电，从而更加节约电瓶电量。。。。此方案因为主电瓶与发电机之间没有了二极管，也不存在0.7V的电压差，从而最大性能上保护了主电瓶。。。。。

以上理论是靠个人理解分析出的三个方案，三个方案中个人认为最后一个是最好的，以上理论纯属个人观点，如有不对或错误的地方请各位高手指点，希望多提意见共同探讨学习。。。。。谢谢！！！
上面三个方案图是本人用CAD软件制的图，如有需要，告知邮箱，我可以发给大家学习。。。。

如果采用上面的方法自己DIY的话，在材料选取上要多加考虑，除了质量，尽量考虑电子原件的负荷与发电机负荷相匹配以免烧掉发电机或烧掉电子原件。。。。
告诫：对电子电路不是很懂的兄弟请不要DIY，因为弄不好会损坏汽车电器，如果引起短路严重的话会引起汽车自燃，那时就罪果了。。。。。

潞潞 · 发表于 2012-4-26 09:47

我也一直在琢磨准备一个备用电瓶，野外露营需要电的设备太多了，一旦车自己的电瓶没电了，就是灾难了。
现在有小型的备用电瓶，用220V充电。关键时候可以给车启动。

霜满天 · 发表于 2012-4-26 10:42

若真需要直接放后箱一个是不是更好
不连上减少隐患

满达 · 发表于 2012-4-26 14:09

我准备采用一个汽车发电机安装上风叶加载在汽车的外面
只要是汽车跑起来就会充电
为了保险起见在加载一块太阳能电池板
即使汽车不跑起来也会有电使用的

BG4CQQ · 发表于 2012-4-26 15:20

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

644395412 · 发表于 2012-4-26 16:36

不是电工
搞不明白

管家 · 发表于 2012-4-26 19:25

老美要航天飞机上天.钢笔油笔都写不出字来,让日本人探听到了,花好几千万美元研究了能在太空写字的钢笔,向美航天事业部推销.可老美说,我们改用铅笔写字了.

嘉和 · 发表于 2012-4-26 21:19

发电机到主电瓶之间直接供电不能充电过量啊！二极管能不能双管齐下呢，防止单管被击穿，失去功能！

满达 · 发表于 2012-4-26 22:03

原帖由嘉和于 2012-4-26 21:19 发表
发电机到主电瓶之间直接供电不能充电过量啊！二极管能不能双管齐下呢，防止单管被击穿，失去功能！

总算是说了一句行话

太难了呵呵

向往走遍中国 · 发表于 2012-4-27 00:02

厉害高人值得顶

大雷子L · 发表于 2012-4-27 08:51

原帖由管家于 2012-4-26 19:25 发表
老美要航天飞机上天.钢笔油笔都写不出字来,让日本人探听到了,花好几千万美元研究了能在太空写字的钢笔,向美航天事业部推销.可老美说,我们改用铅笔写字了.

三〇七 · 发表于 2012-5-2 08:15

太专业了。。。。。。。

大连铁子 · 发表于 2012-5-3 08:44

太专业了，佩服

实在是看不明白啊，嘻嘻

老头汪 · 发表于 2012-8-31 02:47

学习，收藏

大飞蟹子 · 发表于 2012-9-9 11:27

对电不太懂的表示佩服，尤其是用水桶比喻，很恰当，至少我现在明白些原理了，顶起

印象江南 · 发表于 2013-3-10 21:07

比较复杂，蒙的还是要找师傅装

了子孓 · 发表于 2013-5-8 07:29

我加装了一个电瓶，有关链接如下，请指正！

“沿海沿边自驾一路向北行”准备一：为车加装双电瓶，为的是不进馆子不住店！

http://www.xcar.com.cn/bbs/viewthread.php?tid=18913323

达达小狼 · 发表于 2013-6-21 10:33

牛人，顶起！！学习

xuexin79 · 发表于 2013-6-21 10:50

霜满天于 2012/4/26 02:42 发表在4 楼

若真需要直接放后箱一个是不是更好
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