电车在缺电时电压会降低,主要有以下几个方面的原因:
电池的电化学特性
- 电车使用的电池通常是锂离子电池等化学电池,其工作原理基于电池内部的化学反应来产生电能。在放电过程中,电池内部的化学物质不断发生反应,随着电量的消耗,参与反应的物质逐渐减少,反应的剧烈程度降低,产生的电动势也会相应减小,从而导致输出电压降低。这就好比一个不断减少燃料的发动机,随着燃料的减少,其产生的动力也会逐渐变小,电池产生电能的能力也随着电量的减少而变弱,表现为电压下降。
电池内阻的影响
- 电池本身具有一定的内阻,当电池放电时,电流通过内阻会产生电压降。根据欧姆定律UIR,在电流I一定的情况下,内阻R上的电压降与内阻大小成正比。当电车电池电量充足时,内阻相对较小,内阻上的电压降也较小,电池输出的电压能够保持在较高水平。但随着电量的消耗,电池内部的化学物质状态发生变化,内阻会逐渐增大,导致在相同电流下,内阻上产生的电压降增大,那么电池输出到外部电路的电压就会降低。
电池组的特性
- 电车通常由多个电池单体串联或并联组成电池组来满足车辆的电压和功率需求。在电池组中,各个电池单体的性能可能存在一定差异,随着电量的消耗,这种差异会逐渐显现出来。当部分电池单体的电量消耗较快,电压下降明显时,会影响整个电池组的输出电压。而且,电池组中的连接线路、接触点等也会存在一定的电阻,在电量充足时,这些电阻对电压的影响较小,但在电量不足时,其影响可能会变得明显,进一步导致电池组输出电压降低。
负载特性的影响
- 电车在行驶过程中,车辆的各种电气设备和驱动系统构成了电池的负载。当电池电量充足时,能够为负载提供稳定的电压和足够的电流,保证设备正常运行。但当电池电量逐渐减少,电池输出电压开始下降时,负载的等效电阻可能会发生变化,例如一些电子设备可能会因为电压降低而进入保护模式,导致负载电阻增大。根据欧姆定律,在这种情况下,电池输出的电流会减小,进一步使电池的端电压下降,形成恶性循环,加剧了电压的降低。