电瓶隔离器工作原理与发展简史

电瓶隔离器(Battery Isolators)工作原理与发展简史

电池隔离器(英文：Battery Isolators)，又叫双电池隔离器、双电瓶隔离器、双电瓶保护器，还有叫双电池分离器的。

电瓶隔离器其实并没有真正的隔离，负极是始终连在一起的。房车、床车通常需要加装第二块电瓶，以满足车内电器用电需求。但是第二块电瓶并不能简单的直接与原车电瓶并联，一方面熄火后用电容易导致原车电瓶亏电从而难以启动车辆，另一方面两块电瓶在一起充电电流过大，发电机与线路负荷过大。因此才需要双电瓶隔离器。

右侧的电瓶是加装的电瓶，左侧的是原车电瓶。左上方是隔离器。右上方的是副电瓶电源输出，可以看出来副电瓶与主电瓶的负极是连接在一起的，而主副电瓶正极之间则通过隔离器连接在一起。隔离器内部相当于一个开关，可以把主副电瓶正极之间直接连通。

很多朋友会纠结安装双电瓶隔离器的问题。

以我目前的经验和对隔离器的了解，跟大家简单说几句。希望能够尽可能帮您理清这个事儿。

首先，什么是双电瓶隔离器？这个问题我不想照抄网上的概念。

我个人总结。所谓“隔离器”就是把两个或多个电瓶在我们所需的时间进行并联或隔离开的设备。这个设备其实不复杂，就是个开关，负责通断多个电瓶的正极。

那么为什么会有这么多疑问呢？因为这些隔离器的设计就是在不断的疑问中一路改进而来的。

控制电瓶的联通或断开，最开始是全手动的。就像很多车友觉得原车电瓶不够用，那么换一块大的。

再不够用，出门再带一块单独的电瓶。

应用中，很多爱好者发现电是够用了。但是比较麻烦，占空间，也容易出现一些问题，存在安全隐患。

例如驻车用电时，忘记把主副电瓶断开了。导致副电瓶没电，主电瓶也没电了。

人总是懒的，推动这个世界向前发展的最大动力就是“懒”。

这些懒人爱好者，想通过技术手段让自己脱离麻烦，不用再去想着手动通断电瓶这个麻烦。

那么设计这个自动控制设备，就应当考虑到了一下几点：
1.主副电瓶要一起用车上发电机的电力充电；
2.主副电瓶不能一直联通，否则就会同时耗电；
3.驻车途中要断开主副电瓶，只用副电瓶的电，保证主电瓶不消耗。

这样就出现了第一代双电瓶隔离器。通过ACC控制一个继电器，继电器去控制主副电瓶的通断。

后来，使用中发现了一些问题。

启动发电机前，ACC已经供电，两电瓶已经导通。如果这时副电瓶已经用尽，那么主副电瓶导通，会让主电瓶用非常大的电流给副电瓶充电，对线材的压力非常大；如果副电瓶很大，主电瓶寿命又不佳的情况下，副电瓶会把主电瓶电压拉低，造成无法启动发动机的问题。

所以用ACC控制联通时间是不合适的。这就出现了电压控制的方式。出现了第二代隔离器。

电压控制。就是通过检测主电瓶的电压，来判断发动机是否已经启动。

一般没有启动发动机时，主电瓶电压在12v多点。而启动发电机后，发电机会给主电瓶一个大约14V的充电电压。

如果检测模块检测到了高于13.5V的电压，那么可以判断发动机已经启动了。这样就解决了一代隔离器的问题了。

可是应用中发现，用一个电压判断点来决策，如果遇到在行车中突然开关大灯，开关风机的时候，造成的电压波动，就影响隔离器的电压判断。一开大灯，隔离器就断开一次，然后又接通了。开其他大功率电器也是一样。电压一波动就通断一次。不理想。

这时就要引入第二个控制单元。来解决继电器误操作的问题。

关于断开继电器的判断问题，两个方式可以做到：

1.时间判断。就是说发动机启动后，电压上升到13.5V以上，继电器接通主副电瓶。如果遇到电压低于13.5V时，不要马上断开。等待10秒钟。如果电压又回到13.5V以上，那么这次低电压就是只是一次波动，不应该断开。如果长时间（如10分钟以上）电压低于13.5V，那么就可以判断是发动机关闭了，需要断开继电器。

2.将接通和断开的时机，由两个电压值分开判断。比如接通电压是13.5V，而断开电压定在13V。这是因为电瓶被14V电压充电时，断开电源，电压会很快回落到13V以内。所以这个特性可以被很好的利用。

把这两个判断方式综合到一起，几乎可以完全规避继电器对断开时机的判断误操作的问题了。这就出现了第三代隔离器。

又经过很多车友的事件及验证。隔离器又向前发展了一代，我称为第四代隔离器。

第四代隔离器通过单独的电压控制导通时机，通过单独的电压控制加上延时判断断开时机来控制主副电瓶“联通”或“断开”的时机。

由于副电瓶的使用中深度充放电，与主电瓶的电位差较大，所以线路电流较大，通常升级成了16平方以上的线路。

而且关键是考虑到了发电机的最大输出能力的问题。

主电瓶日常来说基本都是接近满电的状态。每次启动发动机会有一个短暂的大电流输出，消耗掉了一些电量。

所以当发动机启动后，发电机开始发电。主电瓶的电压会相对较低。这时发电机会以一个大电流给主电瓶充电。

此时如果副电瓶也接通，同时副电瓶电压较低的话。发电机的最大功率可能不足以同时为这两块电瓶充电，同时还要供应大灯风机的大功率设备。

所以这时就又有一个计时器的加入。就是隔离器继电器导通的时机，除了判断发电机启动后的电压，也增加了一个延时功能。

因为刚才说的启动发动机消耗的电量，通常会在1分钟以内主电瓶电压被发电机拉升上来。发电机就降低输出功率了。

所以一般在发动机启动后，判断电压超过13.5V，延时1分钟后接通主副电瓶。这样就尽可能避开了几个用电高峰同时出现的问题。这也是为什么有些朋友会说隔离器先给主电瓶充电，充满后再给副电瓶充电。其实并不是隔离器能区分主副电瓶。而是副电瓶接入的时间延后了。

至此为止，铅酸蓄电池副电瓶的时代，这样的产品就相对来说比较完善了。有些产品还增加了一些强制导通的按钮设计，用于在特殊情况下主电瓶老化亏电，而副电瓶有电时，可以临时用副电瓶给主电瓶搭电启动发动机。

再往后由于大家普遍开始使用锂电池。所以隔离器的设计又有了新的变化。