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如何搭建一套行车发电系统

快递依然还在路上,继续分享手头正在忙活的事情。在「我的自驾旅行装备-思路篇」中,我提到自己觉得比较理想的用电方式是行车发电,所以这两天我也一直在了解和学习这个解决方案。

所谓的行车发电,简单来说就是利用车上现成的发电系统,直接通过一套电路把车辆行驶过程中产生的多余电力收集到另外的一个蓄电池中,以满足停车后在车上的生活用电需求。它的电路基础结构很简单,只要新购置一个蓄电池,用两根线,把新电池的正极连接到原本汽车电池的正极,负极连接到负极即可。所以这种供电方式也被称为安装「副电瓶」。

行车发电从电路结构上来看虽然毫无难度,但真要实施起来,如果对车辆相关部位的组装方式不了解,那就不那么简单了。就拿我现在碰到的问题来说,把两根电线从发动机舱穿到驾驶室就成了一个难以解决的问题。我看别人的操作步骤是能找到一个预留的孔位,但我在机舱和前排位置翻遍了也没找到类似的孔。一些盖板我想拆开看看,却怎么也拆不开。你看这都是问题。折腾的头大,我准备找个汽修店来解决这个穿线的问题。

除了穿线,这个简单的电路还有一些必不可少的配件。上面虽然说只需要两根线相连,但不能真这样干。不说充电过程中会遇到的问题,这样直连很有可能会导致车辆的主电瓶亏电而导致汽车无法启动。总的来说,这套电路系统需要避免这样几个问题:

  1. 防止主电瓶给副电瓶充电。
  2. 防止线路短路导致电瓶损坏。
  3. 要确保优先给主电瓶充满电,然后再给副电瓶充电。

问题 2 可以在正极线中安装一个保险来解决。问题 1 和问题 3 就有两套解决方案了。

最简单的方案是在正极线路中安装一个空气开关,然后通过人工操作来实现主电瓶与副电瓶的连接和断开。操作流程是在车辆启动后等上十分钟左右,再打开开关给副电瓶充电;在车辆熄火前提前关闭开关,以断开两个电瓶之间的连接。这个方案的风险是记性不好忘了操作,好处是成本低。

另外一个比较省心的方案是购买双电瓶隔离器,它能让上面的操作过程变得自动化。缺点自然是不便宜,一个好点的隔离器价格在两三百左右。

以上所说的设备和线路用一个结构图来表示如下:

Screenshot 2023-02-28

主电瓶是汽车自带的电瓶,副电瓶是自己单独购买的蓄电池。了解清楚了线路结构和需要购买的设备后,接下来要面对的就是该怎么买的问题。

我看过很多改装案例。他们通常会说自己买了多少平方的线,买了多大电流的保险盒。但没有一个会告诉你选择的依据是什么。所以这个问题目前依然还困扰着我。

以我的理解来说,首先需要确定自己车辆的发电机功率,在已知小车电压通常为 12V 这个已知的条件下,就可以计算出需要买多大电流的电线,以及相应的保险盒了。我翻看了很多信息,发电功率从 400W 至 1900W 的说法都有。所以我还不清楚到底要信哪个。可能不同的车会存在一些差异,所以我准备等自己安装的时候用一个库伦计来跟踪测量。

目前我只能根据一个通用标准来选择。比如电线,一般建议是 16 平方的铜芯线。按照网上流传的铜线一平方可承载 5A 电流的说法,理论上可以承载 80A 的电流。所以保险盒基本也可以按这个电流大一点的数值来买,比如 100A。结合小车 12V 的电压,这个组合基本可以承受 1000W 的发电功率。

另外为了保护电线,还需要买相应长度的波纹管套在外面,可以防止一些意外刮擦和鼠咬等问题。

还有负极线也不是必须的,可以在副电瓶的位置就近搭到车身的一处金属部位,因为汽车主电瓶也是这么做的。这样可以省去买负极线的钱。这也意味着走线时要留心一些线头,最好随时用绝缘胶布包上,以避免操作过程中一些误触导致的短路风险。

通过这次了解行车发电系统,让我越来越倾向于通过自己购买蓄电池的方式来搭建自己车上的辅助电力系统。因为在此过程中产生了很多方便在车内生活的想法,基本都依赖于电力。就指望着早日解决穿线的问题了。