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电动车电压越高越好吗?

作者:虬龙第一帅 时间:2017/8/16 11:04:05

电动车行业日趋火爆,但作为一个新兴产业,多思维多路线发展,没有形成行业固有模式,里面很多东西让消费者越来越看不懂。

比如说电池的电压,最开始的电动自行车,一般是 36V(伏),有的是 24V,甚至有 12V 的(以 12V 为一档是因为当年都是用铅酸电池,一节铅酸电池电压就是 12V ),后来的电动踏板车电压上升到 48V,60V,72V,84V,甚至有超过100V 的。

电动汽车行业因为需要更大的功率,电池电压一般都是 100V  以上,300V 居多,甚至最高有 600 多伏的。

很多人就疑惑了,电动车的电池电压到底是高一点好还是低一点好呢?是不是电压越高代表车性能越好呢?

要搞清楚这个问题,首先要先了解电压、电流、功率3者的关系,公式很简单

电压*电流=功率

比如一辆电动车,电池电压 48V,工作电流 30A(安培),那么这个电池输出的功率就是 

48*30=1440W

电动车的朋友应该有体会,这个功率的车其实动力很一般,想要更大的功率就两个办法,要么加高电池电压,要么加大工作电流。

加高电池电压

假设我们把这辆电池电压48V的电动车,加高电池电压到72V,120V,可以看到功率显著提高。

这么看似乎电压越高越好。但是电压升高会带来两个最大的缺点:安全和电气部件设计难度。

但直流电比同电压的交流电更加危险,各国法规不同,一般规定小于等于 36V 或者 48V 的直流电才被认为是安全电压,超过60V的电压就已经可以对人体产生伤害。欧盟电气法规中,高于 48V 的产品都是需要额外的电气安全认证的。原则上,高于48V 的电池,都应该做符合法规要求的电气绝缘和防水保护。

电动汽车的动力线路都是具备 1000V以上绝缘保护和 IP67 防水等级的,而这些防护,需要大量的成本,也会占据车体布置的空间。

网图:特斯拉Model S 电池组,近900公斤

再者,高压电路的电子电气设计,也是很大的难点。因为电子元件都是有耐压等级的。要做到更高的耐压,往往意味着电气部件需要更高的成本,更大的体积。而且高压必然需要电池电芯的串联数量加多,电池管理系统更加复杂,同样造成成本大幅上升。

宝马 C-Evolution 模组化电池结构

可以看出,高压带来的是成本的上升和装配空间的要求,所以现在一般是电动汽车这种大尺寸、高价值的产品使用高压电池比较多。

增大工作电流

我们现在看增大工作电流的方式,假设我们把这辆电池电压48V的电动车,增大电流到50A,80A,可以看到功率同样明显提高。

但是增大电流的缺点也很明显,线路本身也是有电阻的,那么电流通过线路时就会因为电阻发热而消耗电能,电流越大,传输线路上损失浪费的电能就越大,同时线路本身发热也会带来隐患。这就是国家电网为什么要用几万伏几十万伏的电压输电。

同时,大电流工作对电子部件也提出了更高的要求,只要有细微的设计不合理或者缺陷,大电流就会把问题放大,造成快速损坏甚至引发线路燃烧等更大的危险。

所以,不管是通过加高电池电压,还是增大工作电流来提高电动车的工作功率,如果没有经过合理的设计,严格的测试,将会存在极大的安全隐患。

市场上很多电动车动不动就配置 72~110V 电压,却因为成本或者空间布置问题,没有相应等级的绝缘保护,存在极大的安全隐患。作为厂商,这是极不负责任的行为。作为消费者,更应该为自己的安全考虑,选择一家靠谱的厂商。

近年来,很多汽车摩托车企业都开始推动低压方案。汽车行业里,以丰田为代表的日本汽车厂家开始在电动汽车上使用 48V 的系统方案。摩托车行业里,宝马、KTM、美国ZERO、哈雷,白幽灵等等,都有 48V 的电动摩托车产品。
 



 

编辑:俊杰
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关键字:电动车 技术知识 电瓶

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