汽車(chē)充電器的工作原理是什么

汽車(chē)充電器的工作原理是把 220V 交流市電通過(guò)變壓器初極、次級(jí)線圈磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化為 16 伏交流電，再經(jīng)整流器轉(zhuǎn)成 14 伏直流電壓以匹配 12 伏電瓶峰值電壓。在這一過(guò)程中，變壓器實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換，整流器將交流電變?yōu)橹绷麟姟４送猓潆姇r(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能存儲(chǔ)在電瓶中，放電時(shí)化學(xué)能又轉(zhuǎn)化為電能釋放。汽車(chē)充電器通過(guò)這樣的原理為車(chē)輛電力系統(tǒng)穩(wěn)定供電 。

具體而言，變壓器在這個(gè)過(guò)程中起著關(guān)鍵的電壓轉(zhuǎn)換作用。它利用電磁感應(yīng)原理，當(dāng)初級(jí)線圈通入220V交流市電時(shí)，交變電流會(huì)在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，而次級(jí)線圈處于這個(gè)交變磁場(chǎng)中，就會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，從而將電壓轉(zhuǎn)換為16伏的交流電。這一過(guò)程巧妙地實(shí)現(xiàn)了電壓的改變，為后續(xù)的整流環(huán)節(jié)提供合適的電壓基礎(chǔ)。

整流器則是將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷闹匾考Ｋㄟ^(guò)特定的電路結(jié)構(gòu)和電子元件，把16伏的交流電進(jìn)行處理，使電流方向始終保持一致，輸出為直流電壓。由于在整流過(guò)程中會(huì)有一定的能量損耗和電壓衰減，最終輸出的直流電壓穩(wěn)定在14伏。這是因?yàn)?2伏的電瓶在實(shí)際工作中，其峰值電壓是14伏，也就是所謂的虛電壓，14伏的輸出電壓正好與之匹配，能夠有效地為電瓶充電。

在電瓶充電時(shí)，發(fā)生了能量形式的轉(zhuǎn)換。電能進(jìn)入電瓶后，促使電瓶?jī)?nèi)部發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。以常見(jiàn)的鉛酸蓄電池為例，負(fù)極的金屬鉛失去電子，被氧化成硫酸鉛；正極的二氧化鉛吸收電子，還原成硫酸鉛。這個(gè)過(guò)程是通過(guò)直流電源的驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從而將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)。當(dāng)車(chē)輛需要電力驅(qū)動(dòng)時(shí)，電瓶放電，儲(chǔ)存的化學(xué)能又會(huì)反向轉(zhuǎn)化為電能釋放出來(lái)，為車(chē)輛的各種電器設(shè)備和動(dòng)力系統(tǒng)供電。

此外，汽車(chē)充電器還有一些其他的功能和形式。它不僅能為汽車(chē)電瓶充電，還能將汽車(chē)點(diǎn)煙器插座的12V電壓轉(zhuǎn)成5V的USB電壓，方便為手機(jī)等電子設(shè)備充電。車(chē)載充電器則可以把12V（轎車(chē)）或24V（卡車(chē)）的直流電轉(zhuǎn)成5 - 20V的直流電，滿足車(chē)載移動(dòng)設(shè)備的充電需求。同時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)的充電器工作時(shí)，充電設(shè)備必須與電動(dòng)汽車(chē)上的動(dòng)力電池管理系統(tǒng)（BMS）進(jìn)行協(xié)商，根據(jù)電池的電量和狀態(tài)，確保以適當(dāng)?shù)碾妷汉碗娏鬟M(jìn)行充電，保護(hù)電池安全并提高充電效率。在充電初期，當(dāng)電池電量較低時(shí)，會(huì)采用較大的電流進(jìn)行快速充電；隨著電量的增加，電流會(huì)逐漸減小，以避免過(guò)充對(duì)電池造成損害。

綜上所述，汽車(chē)充電器通過(guò)復(fù)雜而精妙的工作原理，實(shí)現(xiàn)了從市電到適合電瓶充電的直流電壓的轉(zhuǎn)換，以及電能與化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)化，不僅保障了汽車(chē)電瓶的正常充電和使用，還為各種車(chē)載設(shè)備提供了合適的電源，是汽車(chē)電力系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。

（圖/文/攝：太平洋汽車(chē) 整理于互聯(lián)網(wǎng)）