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专业解读:房车电路是12V好,还是48V好?

2019-07-26 0

尽管我们的家庭生活早就离不开电力,但正是因为家庭生活用电太方便,新的房车玩家很容易把房车用电的场景想象成和家庭生活差不多,加上对房车电路知识的不了解,最容易忽略房车用电问题。


房车用电比家庭生活用电复杂很多,涉及强电、弱电、发电、储电、逆变、升压、降压等各个方面,专用性相当强。

目前主流的自行式房车都是采用电池储电的方式解决房车用电问题,根据电池和电路的电压标准,可以分为12V和48V两种。早期房车电路都是12V,随着电动汽车工业的发展,48V已经成为电动汽车行业的标准,进而带动了房车电路由12V向48V进化,目前房车行业处于12V和48V并存的局面。

那么房车电路到底是12V好,还是48V好呢?我们从电路的物理学基础来分析一下


1.线路耗损及发热分析:48V房车电路电流小,损耗小,发热少

我们在中学都要掌握的一个公式:P=UI=I2R,即功率等于电压乘以电流,功耗(发热)等于电流的平方乘以电阻,当功率不变时,12V线路电流是48V线路电流的4倍,同样的电阻情况下12V线路功耗及线路发热是48V的16倍。

在设计时,把48V线路发热控制在12V线路发热的1/4都是非常安全的状态,所以电阻就可以放大4倍,R=ρ*L/S,S是线路截面积,我们线路在发热减少3/4的情况下,我们线路截面积是12V电路的1/4,我们48V房车电路常规用的是4平方的主线,12V房车电路要达到安全标准,要用16平方的主线。


由此可见,12V房车电路的电流要比48V电路大的多,电流大,损耗就大,发热就更严重,电路着火的风险就更大。因此,48V电路更安全,这也是为什么电动汽车会采用48V的原因。

趣蜂48V房车电路


2.充电及线路安全分析:48V房车电路充电效率更高,更安全

传统的12V房车电源系统当中,发电机直接发电,对启动蓄电池充电;房车12V储能电池,通过隔离器并联在启动电池上,双电池隔离器的控制逻辑是:当汽车马达成功点火,启动蓄电池电压大于14V时,隔离器吸合,房车储能电池进入充电状态;

此时,充电电流随着马达转速在30-150A之间来回变化,这个电流已经是非常夸张的电流了,当车子长期保持高速状态,充电电流会稳定在120-150A,这就对整车充电电路系统提出了很高的要求。

120A电流是什么概念呢?我们生活中,常见的公牛插线排,电流就是10A的,电线已经比较粗,差不多有香烟那么粗,如果要安全的通过120A的电流,就要采用截面积相当于10根香烟那么粗的电缆,这是多么夸张的电缆,大家可以想象;

所有的电缆线头,都要经过特殊的处理,电路上所有的开关、保险、接触器,都必须使用大电流的规格,个个都是大块头,这些个设备长得都像砖头一样大;这无疑带来了更加复杂的电路和更加高昂的安装、维护成本;12V双电池隔离器保险一般是500A起步,还经常会烧此保险,厂家都会让客户随车备一些这种保险,一个500A标准保险采购成本大约是600元,关键是爆保险时很吓人,声音和发热都让人好怕怕。

普通12V房车电路实拍


当我们换一种思路,改用48V储能电路系统之后,一切就都变得简单了,发电机的充电电流经过升压系统,升压系统直接替代了双电瓶隔离器,电路更加简单可靠。实际充电电流不会超过30A,接触器、保险都可以采用我们常见的正泰电工C32空气开关就可以胜任,万一坏了也好办,随便找个五金店都能买到。

另外,充电电压越高,充电的效率越高,48V行车充电效率远远高于12V,常见的依维柯、大通、全顺底盘发动机自带的发电机,配合48V房车电路,行车充电基本可以达到1小时1度电了,这对房车生活非常重要,基本可以不用配发电机了。

48V房车电路独有的行车充电器,使锂电池充的满


由于充电电压高,配备太阳能电池板的48V电路房车,充电效率更高


3.放电及线路安全分析:48V房车电路放电效率更高,可安全的使用大功率用电器

放电时的问题就更加突出了。车友们知道,传统12V储能电池系统的房车在用电过程中,空调+热水壶是很难同时使用的。为什么呢?就是因为放电电流太夸张了。

我们最常见的房车用多美达空调,制冷工况,12V电池端电流都会上升到120A以上,制热工况,电流会达到180A以上。

这个电流在电工上,已经接近目前常见室内布线的极限工况。再加上个电水壶100A的电流,两者叠加,高达280A的持续电流,比5根香烟捆起来还粗的的无氧铜电缆,也会严重发热了,再加上大电流直流接触器的发热,仪器仪表发热,鉴于大多数车子的电路系统都安装在床下,整个电路系统的发热甚至会加热床铺,造成火炕的效果。

严重情况下,甚至会发热到影响用电安全的情况,个别车友的电路起火问题,也大多出自此处。我们知道的有些房车制造企业,每年都有发生在新车提车时,半路上线路着了火,严重的把车烧得只剩下空壳了。

然而,当我们换一个思路,改用48V储能电路系统之后,即便是满载3千瓦的电器(驻车空调和热水壶全开),电路方面,逆变器48V一侧62。5A电流,220V一侧13。6V电流,完全没有压力。

趣蜂48V房车电路实拍


48V电路的房车,热水壶、电磁炉等大功率用电设备能够在不接外电时正常使用,12V电路则完全做不到,现在越来越多的地区禁止随车携带煤气罐,户外做饭是个大问题,48V电路就没有这个问题了。

趣蜂房车变频的2000W电磁炉,不接外电可以使用


4。 关键电器设备分析:48V电路能够更好的使用大功率用电器

以目前行业类48V房车电路的领军企业,趣蜂房车的电路为例。

① 趣蜂房车的48V 3000W逆变器,待机功耗只有23瓦,转化效率高达93%,可以长时间满载3000W设备,运行时发热不烫手;普通12V逆变器,待机功耗80-130W,转化率只有70%-75%,长时间只能带2500W设备,运行时就是一个火炕。

趣蜂48V 3000W逆变器,待机功耗小,转化率超高


② 趣蜂房车的48V锂电池行车专用充电器,转化率高达99%,关键是能让锂电池100%充满,还不伤害锂电池(里面有高能稳压模块);而普通12V直接用原车充电器充电,发动机转速不同电压电流快速变化,不仅充不满,充得慢,还会大大缩短锂电池寿命(急剧变化的电压电流是锂电池的催命鬼)。

③ 趣蜂房车的48V高效能磷酸铁锂电池组,采用宁德时代的新电芯,是公认最好最高效的锂电池,16个3.6V电芯串联,电源管理模块简洁高效,非常容易实现各电芯充放电均衡,同时趣蜂是第一家提出锂电池保用五年的厂家,执行的是新能源汽车的标准;而竞品,即便是良心发现用的是新电芯,但电芯之间又是并又是串的,采购量又小,电源管理模块很难做到非常严谨,很难实现各电芯之间的充放电平衡,一旦出现一个电芯充放电不均衡,就OVER了。

④ 成型线束是由江铃线束配套厂配套,大厂工艺,做工严谨,接插件带二级锁紧,电线采用美标线,抗老化、抗干扰能力强,用电器都有接地线及开关,完全符合GB7258-2017标准及国际电工标准。竞品多是手工线束,电线采购随性,连接及保护措施很难到位。

趣蜂48V房车电路所用的线束,安全性远高于普通12V房车电路


⑤ 空调采用220V变频空调,根据车型用大金和长虹两个牌子,这两款空调都具备抗震能力强、冷媒环保防爆、运行安静的特点,稳定运行功耗在200-500瓦,配两组48V50AH电池时,轻松保障10小时以上的舒适温度环境,而且很安静。同时,采用变频空调降低了车高30公分,增强了通过性;减少了风阻、降低了重心,提高了安全性。竞品的驻车空调,配12V400AH电池时,顶多支撑2小时,电池就跳了。

趣蜂房车配备的大金变频空调


综上,房车电路系统升级为48V系统,优势非常明显。无论在系统的整体效率、安全、可靠性和寿命方面都远高于12V系统的原因,所以,就像纯电动汽车一样,48V系统是房车电路的大趋势。


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