模块二电源系统的检修.ppt

模块二 电源系统的检修,电源系统的检修,课题一 蓄电池的检测与维护 课题二 蓄电池充电 课题三 充电系统的检修,课 题 一 蓄电池的检测与维护,学习目标,1、掌握蓄电池的组成与结构 2、了解蓄电池的工作原理 3、掌握蓄电池的型号及性能参数 4、掌握蓄电池的正确使用和维护方法,任务描述,一辆大众速腾在进行15000公里维护时，客户反应车辆搁置时间稍长时，次日早上就会出现起动困难的现象，怀疑是汽车电瓶出现问题。,知识准备,1 蓄电池的作用 2 蓄电池的分类 3 铅酸蓄电池的工作原理 4 蓄电池的构造 5 蓄电池的性能参数 6 蓄电池工作特性 7 免维护蓄电池 8 蓄电池的型号,蓄电池的作用,蓄电池是一种可逆的低压直流电源，它既能将化学能转化为电能，也能将电能转换为化学能。蓄电池作为汽车电源之一，有非常重要的作用。 对蓄电池的要求是：容量大，内阻小，有足够的启动能力。,蓄电池的分类,目前蓄电池主要可分为两大类，即碱性蓄电池和酸性蓄电池。 目前我们常见的车用蓄电池主要有三类，分别为干荷蓄电池、少维护蓄电池和免维护蓄电池。,铅酸蓄电池的工作原理,蓄电池的工作过程就是化学能与电能的转换过程。放电时将化学能转换为电能供用电设备使用；充电时则将电能转换为化学能储存起来。正极板上带有活性物质PbO2，负极板上带有活性物质Pb，蓄电池壳体装有电解液H2SO4的水溶液，正负极板浸泡在电解液中，活性物质PbO2、Pb及电解液H2SO4的水溶液三者通过化学反应完成蓄电池的充放电过程,铅酸蓄电池的工作原理,（1）铅酸蓄电池的电势的建立,铅酸蓄电池的工作原理,（2）铅酸蓄电池的放电过程,铅酸蓄电池的工作原理,（3）铅酸蓄电池的充电过程,蓄电池的构造,汽车常用的蓄电池供电电压为12V，是由6个单格蓄电池串联而成，每个单格蓄电池的标称电压为2V。主要由极板、隔板、电解液和外壳组成，其结构如图2-1-4所示。,蓄电池的构造,图2-1-4 蓄电池的构造,蓄电池的构造,1 极板和极板组 （1）功能 极板是蓄电池的核心部分，蓄电池充、放电的化学反应主要是依靠极板上的活性物质与电解液进行的。,蓄电池的构造,极板的组成,图2-1-5 极板的组成,蓄电池的构造,图2-1-8极板组 1极板组总成 2负极板3隔板4正极板5极板联条,蓄电池的构造,2 隔板,图2-1-9 隔板,蓄电池的构造,3 电解液 电解液是由纯硫酸（H2SO4）和蒸馏水（H2O）按一定比例配制而成的稀硫酸溶液（密度为1.241.31克/立方厘米）。 电解液应符合标准，含杂质会引起自放电和极板溃烂，从而影响蓄电池寿命。,蓄电池的构造,4 外壳 壳体用于盛装电解液和极板组，外壳应耐酸、耐热、耐振动冲击。,蓄电池的构造,5 联条 联条的作用是将各单格电池串联起来。传统蓄电池的联条是外露式的，用铅锑合金铸造而成，耗材较多、电阻较大，已逐渐被穿壁式或跨接式取代。,蓄电池的构造,6 极柱 极柱有锥台形和L形等形式。为便于识别，在正极柱的上方或旁边标刻有“+”或“P”，在负极柱上方或旁边刻有“”或“N”字样，或者在正极柱上涂红色油漆。,蓄电池的性能参数,5.1 静止电动势ES 蓄电池处于静止状态时，正负极板之间的电位差（即开路电压）称为静止电动势。 在密度为1.051.30g/cm3范围内 ES=0.85+25（V） 其中，25（V）为25时电解液的相对密度25=T+0.0007（T-25）,蓄电池的性能参数,图2-1-10 电解液电阻与密度的关系,蓄电池的性能参数,5.2 内阻 电流流过蓄电池时所受到的阻力称为蓄电池的内阻。,蓄电池的性能参数,5.3 蓄电池的容量 5.3.1 蓄电池容量概念 蓄电池的容量标志着蓄电池对外供电的能力，一完全充足电的蓄电池，在允许的放电范围内所输出的电量称为蓄电池的容量，蓄电池容量C等于放电电流If与放电时间tf的乘积： C If tf,蓄电池的性能参数,（1）额定容量 （2）储备容量 （3）起动容量,蓄电池的性能参数,5.3.2 影响蓄电池容量的因素 （1）蓄电池本身的结构特征因素 1）极板上活性物质的数量 2）极板的厚度 3）活性物质的孔率 4）活性物质的真实表面积 5）极板中心距,蓄电池的性能参数,（2）使用条件因素 1）放电电流 2）电解液温度 3）电解液密度,蓄电池工作特性,蓄电池的工作特性包括：静止电动势、内阻、充电特性和放电特性,蓄电池工作特性,6.1 放电特性,蓄电池工作特性,6.2 充电特性,免维护蓄电池,免维护蓄电池也叫MF（Maintenance-free）蓄电池，是现代汽车上广泛使用的一种蓄电池。,图2-1-13 内装密度计示意图 1绿色（充电程度为65或更高） 2黑色（充电程度低于65） 3浅黄色（蓄电池有故障） 4蓄电池盖 5观察窗 6光学的荷电状况指示器 7绿色小球,蓄电池的型号,按照原机械工业部JB/T 25991993铅酸蓄电池 产品型号编制方法规定，我国蓄电池产品型号的编制和含义如下。,蓄电池的型号,任务实施,1 器材准备 汽车整车（或汽车电气实验台） 比重计 蓄电池 汽车专用万用表 高率放电计 玻璃管,任务实施,2 实施步骤 2.1 蓄电池作业注意事项 1）电解液有很强的腐蚀性 2）如果电解液从蓄电池中流出来，会造成皮肤损伤、酸侵蚀和车辆腐蚀。同时可能损坏关系到安全的汽车组件。 3）充电时以及有时充电后在静置中由于再次放出气体所产生的氧氢混合气具有爆炸性。 4）严禁由于磨擦、焊接、切割工作而产生的电火花和例如在蓄电池附近吸烟而引起的明火 。 5）只能在通风良好和合适的空间进行蓄电池方面的工作。,任务实施,2.2 蓄电池检查步骤 1 查找蓄电池安装位置 2 外观目检 1）检查蓄电池固定是否牢靠 2）蓄电池壳体是否有损坏。 3）蓄电池接线柱（蓄电池线路接头）是否有损坏（固定不牢或氧化）。 3 检查蓄电池电眼（观察窗） 4 蓄电池开路电压的测量 5 电解液液面高度检测,任务实施,任务实施,2.3 蓄电池的维护 （1）保持蓄电池外表面的清洁干燥，及时清除极桩和电缆卡子上的氧化物，并确定蓄电池极桩上的电缆连接牢固。 （2）保持加液孔盖上通气孔的畅通，定期疏通。 （3）定期检查并调整电解液液面高度，液面不足时，应补加蒸馏水。 （4）汽车每行驶1000km或夏季行驶56天，冬季行驶1015天，应用密度计或高率放电计检查一次蓄电池的放电程度，当冬季放电超过25，夏季放电超过50时，应及时将蓄电池从车上拆下进行补充充电。 （5）根据季节和地区的变化及时调整电解液的密度。冬季可加入适量的密度为1.40g/cm3的电解液，以调高电解液的密度（一般比夏季高0.020.04g/cm3为宜）。 （6）冬季向蓄电池内补加蒸馏水时，必须在蓄电池充电前进行，以免水和电解液混合不均而引起结冰。 （7）冬季蓄电池应经常保持在充足电的状态，以防电解液密度降低而结冰，引起外壳破裂、极板弯曲和活性物质脱落等故障。,感谢您的关注,课 题 二 蓄电池充电,学习目标,1 掌握蓄电池充电的方法； 2 熟悉蓄电池充电的种类； 3 能正确对蓄电池时行充电。,任务描述,蓄电池亏电是汽车维修工作中经常遇到的问题，这需要对蓄电池进行充电，本任务实施使我们学到蓄电池充电的方法、充电过程中要注意的事项及引起蓄电池亏电的原因和解决办法。,知识准备,1 充电方法 2 充电种类 3 蓄电池常见故障,充电方法,1.1 定电流充电 指充电电流保持恒定的充电方法。广泛用于初充电、补充充电和去硫化充电等。恒流充电的接线方法和充电特性曲线如图2-2-1所示,a)接线图 b)特性曲线 图2-2-1 定电流充电,充电方法,1.2 定电压充电 蓄电池充电过程中，电源电压始终保持不变的充电方法称为定电压充电，连接方法和充电特性曲线如图2-2-2所示。,充电方法,a）接线图 b）特性曲线 图2-2-2 定电压充电,充电方法,1.3 快速充电 1.3.1 脉冲快速充电,图2-2-3 脉冲快速充电电流波形,充电方法,1.3.2 智能快速充电 利用单片机的智能功能，控制充电电流按照最佳充电电流变化而实现快速充电的方法称为智能快速充电法。,充电方法,充电种类,2.1 初充电 对新蓄电池或修复后的蓄电池要进行首次充电，电初充电。通过初充电，恢复蓄电池在存放期间，极板上部分活性物质缓慢放电和硫化而失去的电量。 初充电要求充电电流小，充电时间长，彻底充足电。,充电种类,2.2 补充充电 补充充电是指对使用中的蓄电池在无故障的前提下，为保持或恢复其额定容量而进行的正常的保养性充电。,2.3 间歇过充电 间歇过充电是为了避免使用中的铅蓄电池极板硫化的一种预防性充电，汽车用铅蓄电池应每隔三个月进行一次。,充电种类,2.4 循环锻炼充电 蓄电池在使用中常处于部分放电的状态，参加化学反应的活性物质有限，为迫使相当于额定容量的活性物质都能参加工作，以避免活性物质由于长期不参与化学反应而收缩，每隔一段时间（如：3个月）应对蓄电池进行一次循环锻炼充电。,充电种类,2.5 去硫化充电 去硫化充电是消除极板硫化的充电工艺。,充电种类,蓄电池常见故障,蓄电池的常见故障有外部故障，如：外壳裂纹、封口胶破裂、极桩腐蚀等；和内部故障，如：极板硫化、活性物质脱落、自行放电、极板短路等。,3.1 极板硫化 蓄电池长期充电不足或放电后长时间未充电，极板上会生成一层白色的粗晶粒硫酸铅，这种现象称为“硫酸铅硬化”，简称“硫化”。极板硫化使蓄电池的内阻增加，起动时不能供给足够的起动电流。 故障特征 故障原因 排除方法,蓄电池常见故障,3.2 自行放电 充足电的蓄电池，在放置不用时，电能自行消耗而逐渐失去电量的现象，称为自行放电。蓄电池的自行放电是不可避免的。如果放电量太大就视为故障。 故障特征 故障原因 排除方法,蓄电池常见故障,3.3 活性物质脱落 活性物质脱落主要是指正极板上的PbO2脱落，这是蓄电池过早损坏的原因之一。 故障特征 故障原因 排除方法,蓄电池常见故障,3.4 极板短路 隔板损坏、极板拱曲或活性物质大量脱落，沉积在容器底部都会造成极板短路。 故障特征 故障原因 排除方法,蓄电池常见故障,任务实施,1 器材准备 汽车整车 蓄电池 比重计 汽车专用万用表 高率放电计 玻璃管 手工具,2 实施步骤 2.1 蓄电池充电注意事项 2.2 蓄电池充电操作步骤 （1）从车上拆下蓄电池。 （2）清洁蓄电池外部的脏污以及极柱上的氧化物，疏通通气小孔，并拧下加液孔盖；检查电解液液面高度，若不足应补加蒸馏水； （3）连接充电机的正、负极到蓄电池的正、负极，准备充电；,任务实施,2.2 蓄电池充电操作步骤 （4）补充充电常采用两阶段定电流充电法， （5）充电完毕，关闭充电机，取下充电钳，将蓄电池装回汽车。 （6）充电过程中记录,任务实施,感谢您的关注,课 题 三 充电系统的检修,学习目标,1 了解交流发电机的功用及分类； 2 汽车发电机及电压调节器的组成及作用； 3 了解电压调节器的工作原理； 4 掌握电压调节器的检测方法； 5 能综合运用所学知识进行发电机及调节器的检修。,任务描述,一辆雪铁龙爱丽舍汽车，发动机起动后电瓶充电指示灯常亮，说明汽车充电系统有问题，通过本任务的实施，我们能系统学习汽车用交流发电机的功用、结构、原理、检修等方面的知识，建立汽车充电系统分析解决问题的思路和能力。,知识准备,1 发电机的功用和分类 2 交流发电机的结构和工作原理 3 电压调节器,发电机的功用和分类,1.1 发电机的功用 汽车电器设备采用双电源（蓄电池和发电机）供电，发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时，向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电。,1.2 发电机的分类 （1）按总体结构分类 1）普通交流发电机： 2）整体式交流发电机： 3）带泵交流发电机： 4）无刷交流发电机： 5）永磁交流发电机：,发电机的功用和分类,（2）按整流器结构分类 1）六管交流发电机： 2）八管交流发电机： 3）九管交流发电机： 4）十一管交流发电机：,发电机的功用和分类,（3）按磁场绕组搭铁方式分类 1）内搭铁式交流发电机： 2）外搭铁式交流发电机：,发电机的功用和分类,1.3发电机的型号,发电机的功用和分类,交流发电机的结构和工作原理,2.1 电磁感应原理,2.2 交流发电机的结构,交流发电机的结构和工作原理,交流发电机的结构和工作原理,1 转子,图2-3-7 转子的结构,交流发电机的结构和工作原理,图2-3-8 转子磁场的产生,交流发电机的结构和工作原理,2 定子,图2-3-9定子绕组,交流发电机的结构和工作原理,图2-3-10 星形连接,交流发电机的结构和工作原理,3 端盖与电刷组件 端盖分前端盖(驱动端盖)和后端盖(整流端盖)，其作用是安装轴承和其他零部件，支撑转轴，封闭内部构件。,交流发电机的结构和工作原理,4 电刷组件 后端盖上安装有电刷组件，电刷组件包括电刷、电刷架和电刷弹簧。,(a) 外装式 (b) 内装式 图2-3-12 电刷组件,交流发电机的结构和工作原理,5 整流器 整流器的作用是将定子绕组产生的三相交流电转换为直流电，并可阻止蓄电池电流向发电机倒流。,（a）正负整流板 （b）整流板总成 图2-3-13 整流器 1正整流板 2负整流板 3正极管 4负极管 5绝缘垫,交流发电机的结构和工作原理,6 风扇和皮带轮 在发电机前端盖前安装有风扇和V形皮带轮，由发动机通过V形带驱动发电机带轮和转子转动。,交流发电机的结构和工作原理,2.3 交流发电机的工作原理 2.3.1 交流发电机的发电原理,交流发电机的结构和工作原理,2.3.2交流发电机的整流原理 1 二极管的导通原则,图2-3-15 二极管导通性原则,交流发电机的结构和工作原理,2 整流过程,交流发电机的结构和工作原理,3 中性点电压与八管整流器,图2-3-17 中性点整流输出基本电路,交流发电机的结构和工作原理,2.3.3 交流发电机的励磁,图2-3-18 交流发电机励磁电路,交流发电机的结构和工作原理,图2-3-19 带励磁二极管的发电机基本电路 1励磁绕组 2励磁二极管 3充电指示灯 4电压调节器 5负载,交流发电机的结构和工作原理,电压调节器,3.1 电压调节器的分类 （1）交流发电机电压调节器按工作原理可分为： 1）触点式电压调节器 2）晶体管电压调节器 3）集成电路电压调节器 4）电脑控制电压调节器,（2）按搭铁型式可分为： 1）内搭铁型调节器：与内搭铁型交流发电机配套使用； 2）外搭铁型调节器：与外搭铁型