冬季氣溫低并不會影響發電機發電,電瓶能否充電取決于車上用電器功率、發電機輸出電流、電瓶剩余電量。
我們先看一下座椅加熱、音響的功率
座椅加熱功率:50w-100w。
音響功率:5w-100w
座椅加熱是典型的阻性負載,加熱功率取決于檔位(溫度)設定。單只座椅加熱最大功率為60w,當然這個功率并不是恒定的,達到設定溫度后加熱會自動斷開,溫度調節到低檔、中檔時功率也會相應的降低。兩個座椅加熱的功率則要×2,例如早上冷啟動后座椅加熱肯定要調到最大的,兩個座椅開加熱功能后,短時間內的功率在100w左右,十幾分鐘后會適當降低。
音響功率也是彈性的,音量越大則功耗越高,工作電流也越大。很多音響動輒就標注幾百瓦數千瓦,其實這些都是峰值功率。也就是瞬間能達到的最大功率而已,這個參數不代表實際輸出功率。況且在沒有加裝功放的情況下,12V主機極限輸出功率為4×50w,當然這個功率也是有水分的,音響開到最大、喇叭出現破音時,在某一個瞬間能達到50w。
我曾經測試過大屏幕導航主機,開機啟動電流2A左右。開機后如果音量不開,那么電流會降到1A左右。如果在車內僅僅是以中小音量聽音樂,那么輸出功率8w×4左右就可以滿足要求了,這時候音響工作電流在3A左右。
冷啟動后座椅加熱電流為100w/14v=7.1A,7.1A+3A=10.1A,因此車輛啟動后開座椅加熱、中小音量聽音樂時耗電電流為10A左右。
我們再看一下汽車發電機輸出電流,隨便一輛緊湊型轎車所配的發電機輸出電流均在80A以上,而這個額定輸出電流80A是有一定條件的,并不是只要發電機運轉就會輸出最大功率。發電機輸出最大功率需要轉速支持,功率與轉速有一定的關系。
我們看一下某發電機測試結果:
發電機建壓轉速為1000轉左右,此時發電機輸出電壓高于電瓶電壓,隨著轉速不斷增加其輸出電流也在不斷加大。當轉速超過3500轉/分的時候,輸出電流增加基本平緩穩定,輸出電壓也不在升高。
有一點要注意,發電機的轉速并不=發動機轉速。發動機曲軸端的帶輪直徑要大于發電機帶輪直徑,因此發電機轉速遠遠高于發動機轉速。
上圖可以明顯的看到,曲軸皮帶輪直徑明顯大于發電機皮帶輪的直徑,因此曲軸轉一圈發電機可能轉3圈以上。這樣一來只要發動機啟動,哪怕是在怠速下工作那么發電機輸出功率也是有保障的。只要負載功率足夠大,那么怠速下發電機輸出60-70A的電流也是正常的:
而我們開音響、開座椅加熱后負載電流只會增加10A左右,這個電流是由發電機提供的。因為發電機輸出電壓高于電瓶電壓,而發電機與電瓶之間又是并聯關系,所以負載用電都會由發電機提供。只有發電機無法提供更大的電流時,電瓶才會參與放電。
我們再看一下啟動后不開任何電器時發電機輸出電流:
此時發電機輸出的電流一部分為電瓶充電,一部分為汽車電路提供電源。當負載功率增加時,例如開啟各種用電器、那么發電機的輸出電流也會隨之增加,電瓶可以正常充電。換句話說只要負載電流不超過70A,那么電瓶都會得到補充電。負載電流70A是什么概念?70V×14A=980w,近千瓦的功率!汽車在沒有加裝大功率電器的情況下,開啟所有的電器功率也只有300-400瓦左右。
因此根本不用擔心啟動后電瓶充電的問題。只要車輛啟動,那么發電機就在工作,電瓶也會得到有效的補充電。