汽車充電器的工作原理是什么

汽車充電器的工作原理是把 220V 交流市電通過變壓器初極、次級線圈磁場轉化為 16 伏交流電，再經整流器轉成 14 伏直流電壓以匹配 12 伏電瓶峰值電壓。在這一過程中，變壓器實現電壓轉換，整流器將交流電變為直流電。此外，充電時電能轉化為化學能存儲在電瓶中，放電時化學能又轉化為電能釋放。汽車充電器通過這樣的原理為車輛電力系統穩定供電 。

具體而言，變壓器在這個過程中起著關鍵的電壓轉換作用。它利用電磁感應原理，當初級線圈通入220V交流市電時，交變電流會在鐵芯中產生交變磁場，而次級線圈處于這個交變磁場中，就會感應出電動勢，從而將電壓轉換為16伏的交流電。這一過程巧妙地實現了電壓的改變，為后續的整流環節提供合適的電壓基礎。

整流器則是將交流電轉變為直流電的重要部件。它通過特定的電路結構和電子元件，把16伏的交流電進行處理，使電流方向始終保持一致，輸出為直流電壓。由于在整流過程中會有一定的能量損耗和電壓衰減，最終輸出的直流電壓穩定在14伏。這是因為12伏的電瓶在實際工作中，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，發生了能量形式的轉換。電能進入電瓶后，促使電瓶內部發生復雜的化學反應。以常見的鉛酸蓄電池為例，負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。這個過程是通過直流電源的驅動來實現的，從而將電能轉化為化學能儲存起來。當車輛需要電力驅動時，電瓶放電，儲存的化學能又會反向轉化為電能釋放出來，為車輛的各種電器設備和動力系統供電。

此外，汽車充電器還有一些其他的功能和形式。它不僅能為汽車電瓶充電，還能將汽車點煙器插座的12V電壓轉成5V的USB電壓，方便為手機等電子設備充電。車載充電器則可以把12V（轎車）或24V（卡車）的直流電轉成5 - 20V的直流電，滿足車載移動設備的充電需求。同時，電動汽車的充電器工作時，充電設備必須與電動汽車上的動力電池管理系統（BMS）進行協商，根據電池的電量和狀態，確保以適當的電壓和電流進行充電，保護電池安全并提高充電效率。在充電初期，當電池電量較低時，會采用較大的電流進行快速充電；隨著電量的增加，電流會逐漸減小，以避免過充對電池造成損害。

綜上所述，汽車充電器通過復雜而精妙的工作原理，實現了從市電到適合電瓶充電的直流電壓的轉換，以及電能與化學能的相互轉化，不僅保障了汽車電瓶的正常充電和使用，還為各種車載設備提供了合適的電源，是汽車電力系統中不可或缺的重要組成部分。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）