模块2电源系统

1、模块2 电源系统 电源系系统： 向车上用电设备或控制装配供电，满足汽车的需要。它的组成： 发电机： 由发动机带动，把机械能电能整流调压供电（设备） 储存（电池） 调节器： 避免因发动机转速过高产生电压过大。（调节励磁电流）维持恒定电压输出。 蓄电池： 化学能=电能 提供能量：起动时。 储存能量：正常行驶2.1蓄电池构造与维修2.1.1 概述 蓄电池蓄电池是将化学能直接转化成电能的一种装置，是按可再充电设计的电池，通过可逆的化学反应实现再充电，通常是指铅酸蓄电池，它是电池中的一种，属于二次电池。它的工作原理：充电时利用外部的电能使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转换为

2、电能输出，比如生活中常用的手机电池等。铅酸蓄电池：由负极板，正极板和电解液（纯HSO4+蒸馏水）。 分为普通型、干荷电型（A）、免维护型(W)和湿荷电式（H）等。作用与特点提供大电流；供电；储存电能；电容器。单格电压高；内阻小；性能可靠；价廉。安装位置：轿车： 货车： 客车：2.1.2蓄电池的结构及型号1、蓄电池基本结构蓄电池阳极板（过氧化铅.PbO2）- 活性物质阴极板（海绵状铅.Pb） - 活性物质电解液（稀硫酸） - 硫酸（H2SO4） +水（H2O）电池外壳 、盖（PP ABS阻燃）隔离板 (AGM)安全阀正负极柱，正负极柱等工作原理静态时（充好电）正极：Pb4+ 负极：2e电解液：H

3、2SO4 +H2O正、负极电位差：2.1v12v蓄电池电压：11.7v-12.6v电解液密度：1.1-1.27放电时：正极：PbO2+H2SO4+2H+2e- PbSO4 +2H2O负极： Pb+SO42- PbSO4+2e-电解液：H2SO4减少，H2O增加，密度总反应：PbO2+Pb+2H2SO42 PbSO4+2H2O 蓄电池用填满海绵状铅的铅基板栅（又称格子体）作负极，填满二氧化铅的铅基板栅作正极，并用密度1.26-1.33g/mlg/ml的稀硫酸作电解质。 电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应，生成硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，生成硫酸铅。 电池在用直流电充电时，两极分别

4、生成单质铅和二氧化铅。 移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电，它的单体电压是2V，电池是由一个或多个单体构成的电池组，简称蓄电池，最常见的是6V、12V蓄电池，其它还有2V、4V、8V、24V蓄电池。如汽车上用的蓄电池（俗称电瓶）是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。 对于传统的干荷铅蓄电池（如汽车干荷电池、摩托车干荷电池等）在使用一段时间后要补充蒸馏水，使稀硫酸电解液保持1.28g/ml左右的密度；其使用直到寿命终止都不再需要添加蒸馏水。电解液加注蓄电池在使用过程中，由于充放电作用，电解液密度和液量都会发生变化。尤其是放电之后在极板上形成的PbSO4,不

5、能全部还原为Pb02和Pb，容量也就随之降低，直至蓄电池损坏。正常使用的蓄电池，其电解液应每周检查一次，一般需要两周左右添加一次蒸馏水。如果补添蒸馏水过于频繁，有可能使电解液密度降低，这就须根据测定结果来调整蓄电池内的电解液密度，以便经常使其保持良好的技术状况。检查液面高度时，可用一段直通的玻璃管，从单格加液孔插入.直到抵住极板顶部防护板后，用食指封住上口提出玻璃管内电解液高度值应为10-15mm。电解液面过低会使极板露 1+1液面而早期损坏，此时应及时添加蒸馏水恢复其高度。当电解液泼洒出来，方可添加规定密度的电解液。加注时注意盛装的容器的材质必须是陶瓷或玻璃，不能用铜、铁金属容器，以免金属杂

6、质混入。行驶途中发现电解液不足时，若无蒸馏水，不许加自来水或河水(因里面含有杂质容易损坏极板)，可用雨水、雪水或经冷却沉淀的开水代替。液面不可过高，以免溢出后使桩头表面氧化，影响导电性能。我们常用的车用蓄电池主要分为三类 , 分别为普通蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池三种。普通蓄电池:普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点它的主要优点是电压稳定、价格便宜；缺点是比能低 ( 即每公斤蓄电池存储的电能 ) 、使用寿命短和日常维护频繁。干荷蓄电池：干荷蓄电池：它的全称是干式荷电铅酸蓄电池，它的主要特点是负极板有较高的储电能力，在完全干燥状态下，能在两年内保存所得到

7、的电量，使用时，只需加入电解液，等过 20 30 分钟就可使用。免维护：免维护：免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种：第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护( 添加补充液 ) ；另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死，用户根本就不能加补充液。蓄电池铅酸蓄电池产品主要有下列几种，其用途分布如下：起动型蓄电池：主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明；固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的

8、备用电源；牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源；铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力；储能用蓄电池：主要用于风力、太阳能等发电用电能储存。2.1.5蓄电池的充电种类方法充电出现下列情况之一时应进行充电：电解液比重降至1.2以下；冬季放电超过25%；夏季放电超过50%；灯光暗淡；启动无力。有的车主认为，快速充电可以节省时间，只需要3-5个小时。其实不然，快速充电只是迅速把电池表面激活，而实际上电池内部是没有 完全充满电的。除了快速充电之外，还有一种为慢充电，充电时间为10-15个小时，那些深亏电池就必须进行慢充电，否则充电时间不够，充电量不足 ，

9、会直接影响到汽车的行驶性能。虽说充电是个相当简单的操作，但也有一些注意事项：1、向铅酸电池充电时，要穿上保护衣。2、充电时， 蓄电池附近不能有火花，禁止抽烟。3、对一个或对多个蓄电池并联充电时，充电器电压不要超过16V。充电误区不进行初充电不进行初充电蓄电池的首次充电称为初充电，初充电对蓄电池的使用寿命和电荷容量有很大的影响。若充电不足，则蓄电池电荷容量不高，使用寿命也短；若充电过量，则蓄电池电气性能虽然好，但也会缩短它的使用寿命，所以新蓄电池要小心谨慎地进行初充电。对于普通蓄电池在使用前一定要按充电规范进行初充电。对于干荷电铅蓄电池，按使用说明书，虽然在规定的两年储存期内若需使用，只要加入规

10、定密度的电解液搁置15min，不需要充电即可投入使用。但是，如果储存期超过两年，由于极板上有部分氧化，为了提高其电荷容量，使用前应进行补充充电，充电5h-8h后再用。不进行补充充电不进行补充充电有些驾驶员常忽视对在用车蓄电池的补充充电。由于蓄电池在车上充电不彻底，易造成极板硫化；同时，在使用中充、放电的电量是不平衡的，倘若放电大于充电而使蓄电池长期处于亏电状态，蓄电池极板就会慢慢硫化。这种慢性硫化，会使蓄电池电荷容量不断降低，直到起动无力，大大缩短蓄电池的使用寿命。为使蓄电池极板上的活性物质及时得到还原，减少极板硫化，提高蓄电池电荷容量，延长其使用寿命，对在用车蓄电池应定期进行补充充电。蓄电池

11、过充电蓄电池过充电蓄电池经常过量充电，即使充电电流不大，但电解液长时间“沸腾”，除了活性物质表面的细小颗粒易于脱落外，还会使栅架过分氧化，造成活性物质与栅架松散剥离。充电时极性充反充电时极性充反由于蓄电池正负极板材料不同，除了活性物质外，负极板还添加了硫酸钡、腐殖酸、炭黑和松香等材料，用来防止负极板收缩和氧化。另外，每个单格蓄电池的负极板数又总是比正极板数多一片，而且负极板比正极板略薄。当进行蓄电池的初充电或补充充电时，若不注意极性，会使蓄电池充反，使正、负极几乎都变成粗晶粒的PbSO4，造成蓄电池电荷容量不足，不能正常工作，甚至导致蓄电池报废。因此，充电时一定要注意极性，切不可极性充反正确充

12、电方法当今汽车上的电动设备越来越多，车主在使用这些电动设备时，尽量不要让蓄电池超负荷工作。蓄电池的超负荷工作会减少蓄电池的寿命。掌握正确的蓄电池充电方法很重要。首先将电池正极接电源正极，电池负极接电源负极。然后初充电争两个阶段进行：首先用初充电电流充到电解液放出气泡，单格电压升到2.32.4V为止。然后将电流降为1/2初充电电流，继续充到电解液放出剧烈的气泡，比征和电压连续3h稳定不变为止。全部充电时间约为4565h。充电过程中应常测量电解液温度用电流减半、停止充电或冷却的方法，将温度控制在3540，初充电完毕时，若电解液比重不合规定，应用蒸馏水或比重为1.4的电解液进行调整。调整后再充电2h

13、，直至比重符合规定时为止。提示：蓄电池一般二、三年更换一次。正确的蓄电池保养方法能保持蓄电池的正常的寿命，让你的电池“电力十足”。不仅让你省去了许多麻烦，更让您省了不停购买汽车蓄电池的银子。维护与保养在电动汽车蓄电池养护分享环节，相关专家向我们普及了关于蓄电池的一些知识以及平时使用过程中应该注意的事项。实际上蓄电池并不用刻意去进行维护，只需养成一些良好的用车习惯就可以了。11蓄电池使用两年以上需注意检查蓄电池使用两年以上需注意检查一般电动汽车蓄电池的使用寿命为2-3年，新车的原装蓄电池可以使用3年以上。所以如果你的蓄电池如果已经使用差不多两年，就要注意，它的使用寿命有可能已经到期。这时应该多多

14、检查，提前做好检测，发现问题及早解决或更换，避免使用过程中蓄电池突然“趴窝”造成损失。更换蓄电池后需要注意什么？更换蓄电池后需要注意什么？新的蓄电池可能存在电量不足的情况，包括新出厂新车上的原装蓄电池，都有可能电量并非100%。因此更换新的蓄电池后，或者买了新车之后，需要让发动机运转时间长一点，从而确保蓄电池能够完全充满电。车辆长时间不开对蓄电池有损害吗？车辆长时间不开对蓄电池有损害吗？由于电动观光车蓄电池会进行自放电，如果车辆长时间不用的话有可能导致电动观光车蓄电池电量耗光，最终启动不了车辆或者损坏蓄电池。如果车辆长时间不用，最好也尽量保持每15天重新启动一次，并每次让发动机运转20分钟左右

15、，让蓄电池再次充满电。很多车主都认为蓄电池是一个很简单的东西，平时也不太注意作维护保养，其实在汽车的日常使用中，蓄电池也算得是最重要的部件之一，马虎不得。蓄电池蓄电池的日常使用应注意什么呢？记者特地采访了长青蓄电池有限公司副总经理周永坚及广州市广雄生工贸有限公司总经理徐静雄。周永坚说，蓄电池有启动电池和牵引电池之分，而启动电池又包括免维护电池和“加水”电池。就汽车而言，常用的都是启动电池，因 为它可以使汽车储能，然后瞬间释放，所以说用质量好的启动电池，汽车启动也更为迅速。品牌蓄电池更有保障。有关蓄电池在使用及保养方面需要注意的一些问题：1蓄电池长久不用，它会慢慢自行放电，直至报废。因此，每隔一

16、定时间就应启动一次汽车，给蓄电池充电。另一个办法就是将蓄电池上的两个电极拔下来，需注意的是从电极柱上拔下正、负两根电极线，要先拔下负极线，或卸下负极和汽车底盘的连接。然后再拔去带有正极标志（+）的另一端，蓄电池有一定的使用寿命，到一定的时期就要更换。在更换时同样要遵循上述次序，不过在把电极线接上去时，次序则恰恰相反，先接正极，然后再接负极。2当电流表指针显示蓄电量不足时，要及时充电。蓄电池的蓄电量可以在仪表板上反映出来。有时在路途中发现电量不够了，发动机又熄火启动不了，作为临时措施，可以向其他的车辆求助，用它们车辆上的蓄电池来发动车辆，将两个蓄电池的负极和负极相连，正极和正极相连。3电解液的密

17、度应按照不同的地区、不同的季节按照标准进行相应的调整。4在亏电解液时应补充蒸馏水或专用补液。切忌用饮用纯净水代替。因为纯净水中含有多种微量元素，对蓄电池会造成不良影响。5在启动汽车时，不间断地使用启动机会导致蓄电池因过度放电而损坏。正确的使用办法是每次发动车的时间总长不超过5秒，再次启动间隔时间不少于15秒。在多次启动仍不着车的情况下应从电路、点火线圈或油路等其他方面找原因。6日常行车时应经常检查蓄电池盖上的小孔是否通气。倘若蓄电池盖小孔被堵，产生的氢气和氧气排不出去，电解液膨胀时，会把蓄电池外壳撑破，影响蓄电池寿命。7检查电池的正、负级有无被氧化的迹象。可以用热水时常浇电瓶的电线连接处，并用

18、铜丝刷清理干净，并涂上黄油。8检查电路各部分有无老化或短路的地方。防止电池因为过度放电而提前退役。9蓄电池禁止亏电存放，若用完了闲置几天再充电，极板易出现硫酸盐化，容量下降。10定期检查：定期测量单节电池的电压，若其中有一块电池的电压低于10.5V，此时应找维修站检查或修理，以免损坏另外两块好电池。11电动自行车的设计载重量为75KG，避免带过重的物件，在起步和上坡时请用脚蹬助力。12冬季电池容量随气温的降低而下降这是正常现象，以20为标准，一般-10时容量为80%。13长期保持电池表面的清洁，存放车辆时禁止曝晒，应将车辆停放在阴凉通风干燥处。14电池需要长时间放置时必须先充足电，一般每一个月

19、补充一次。15车辆在起步、上坡、超载、顶风时用脚踏加以助力，以免大电流放电。16充电时要使用专用充电器，放置在阴凉通风处、避免高温和潮湿。17请勿使用有机溶剂清洗蓄电池外壳。18请勿将蓄电池正负极端短路，以免发生危险。19禁止过放电：当仪表盘红色欠压显示灯发光时，表明电量进入饥饿区，应及时充电。20禁止过充电：充电时间应根据行驶里程长短有所不同，里程越长，充电时间就长，反之则短。21蓄电池组若发生故障，请将其送交厂家授权处或有关机构妥善处理。请不要随意丢弃以免造成环境污染。22. 温度对蓄电池充电的影响，日常使用的铅酸蓄电池不可能长期处在25的环境中。常用术语充电蓄电池从其它直流电源（如充电器

20、）获得电能电做充电。放电蓄电池对外电路输出电能时叫做放电。浮充放电蓄电池和其他直流电源并联，对外电路输出电能叫做浮充放电，有不间断供电要求的设备，起备用电源作用的蓄电池都处于该种放电状态。电动势外电路断开，即没有电流通过电池时在正负极间量得的电位差，叫做电池的电动势。端电压电路闭合后电池正负极间的电位差叫做电池的电压或端电压。额定额定容量容量 将充足电的新蓄电池在电解液温度为255的条件下，以20h放电率的放电电流，连续放电至单格电池平均电压为1.75V时，输出的电量成为额定容量。储备容量储备容量蓄电池在252 条件下，以25A恒流放电至单格电池平均电压为1.75V时的放电时间。成为储备容量。

21、低温启动电流蓄电池在-18时放电30s，单格电池电压下降到1.2V所输出的最大电流强度称为低温启动电流。蓄电池的常见故障常见故障容量降低现象：起动时运转无力原因：新蓄电池初充电不足溶液密度不对过度放电，活性物质脱落长期不用，极板硫化常见故障（续）自行放电现象：每日放电原因电解液不纯局部有短路充电困难现象：充不上电原因内部有短路或极板变形免维护（MF）蓄电池结构特点隔板超细玻璃纤维材料与袋状正极隔板减小极板短路和活性物质脱落 孔塞通气孔设有收集水蒸气和硫酸蒸气的集气室，减少蒸发通气孔中装有催化剂钯，可使电解的氢气与氧气合成为水。栅架 改进合金材料（铅钙合金取代铅锑合金）减少自放电、电解现象并减小

22、内阻性能特点免维护或极少维护寿命长(8年以上）内阻小，起动性能好2.2 交流发电机构造及类型概述 发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时，向除启动机外的所有用电设备供电，同时给蓄电池充电。 汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机，由于交流发电机的性能在许多方面优于直流发电机，直流发电机已被淘汰。 目前汽车采用三相交流发电机，内部带有二极管整流电路，将交流电整流为直流电，所以，汽车交流发电机输出的是直流电。 交流发电机必须配装电压调节器，电压调节器对发电机的输出电压进行控制，使其保持基本恒定，以满足汽车用电器的需求。交流发电机的分类 1.按总体结构分 （1）普通交流发电机。这种发电

23、机即无特殊装置，也无特殊功能特点，使用时需要配装电压调节器。 （2）整体式交流发电机，发电机和调节器制成一个整体的发电机。 （3）带泵的交流发电机。发电机和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机。（4）无刷交流发电机，不需要电刷的发电机。 （5）永磁交流发电机，转子磁极为永磁铁制成的发电机 我们的产品主要以整体式交流发电机、带泵交流发电机为主。2、按输出电压分为14V和28V两大类3、按发电机的输出电流分有很多种，我们的产品主要有25A、35A、55A、70A、75A、80A、90A、100A、110A、120A、140A、150A等。交流发电机的型号交流发电机的型号根据中华人民共和国汽车

24、行业标准QC/T73-93汽车电器设备产品型号编制方法的规定，汽车交流发电机型号组成如下：1. 产品代号产品代号用中文字母表示，例：JF普通交流发电机 JFZ整体式（内置调节器）交流发电机 JFB带泵的交流发电机 JFW无刷交流发电机2. 电压等级代号电压等级代号用一位阿拉伯数字表示，例：1表示12V系统，2表示 24V系统，6表示6V系统。3. 变形代号变形代号现在主要为各生产厂根据自己的情况进行编排，没有固定的代号。例：JFZ2972为28V整体式交流发电机 JFZB1990为14V整体式带泵交流发电机整体交流发电机的结构整体交流发电机的结构 整体式交流发电机一般由定子、转子、整流桥（桥式

25、整流器）、调节器总成（由电刷组件和调节器组成）、前后端盖、轴承、风扇、皮带轮等组成。 1 1、转子、转子 转子的功用是产生磁场。转子由爪极、励磁绕组、滑环、转子轴等组成，如图所示转子轴上压装着两块爪极，爪极被加工成鸟嘴形状，爪极空腔内装有励磁绕组和磁轭。滑环由两个彼此绝缘的铜环组成，压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环分别与励磁绕组的两端相连。当给两滑环通入直流电时，励磁绕组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，从而形成六对（或八对）相互交错的磁极。当转子转动时，就形成了旋转的磁场。励磁线圈及铁心转子轴转子轴爪极爪极滑环滑环2、定子 定子又称为电枢。定子的功

26、用是产生交流电。当激磁电流作用于转子绕组，转子轴在发动机正时齿轮的带动下转动，在定子绕组中产生感应电动势。定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或三角形接法，都能产生三相交流电。三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120的三相电动势。定子铁心定子铁心定子绕组定子绕组3 3、整流桥（又叫整流器）、整流桥（又叫整流器）整流桥的功用是将定子绕组的三相交流电变为直流电输出。整流器由整流板、整流二极管和激磁二极管组成。二极管只允许电流单向通过，所以将其接入交流电路时它能使电路中的电流只按单向流动，即所谓“整

27、流”。压装式焊装式负元件板负元件板接电枢端接电枢端励磁二极管励磁二极管负元件板负元件板交流发电机分为定子绕组和转子绕组两部分，三相定子绕组按照彼此相差120度电角度分布在壳体上，转子绕组由两块极爪组成。当转子绕组接通直流电时即被励磁，两块极爪形成N极和S极。磁力线由N极出发，透过空气间隙进入定子铁心再回到相邻的S极。转子一旦旋转，转子绕组就会切割磁力线，在定子绕组中产生互差120度电度角的正弦电动势，即三相交流电，再经由二极管组成的整流元件变为直流电输出。当开关闭合后，首先由蓄电池提供电流。电路为:蓄电池正极充电指示灯调节器触点励磁绕阻搭铁蓄电池负极。此时，充电指示灯由于有电流通过，所以灯会亮。但发动机起动后，随着发电机转速提高，发电机的端电压也不断升高。当发电机的输出电压与蓄电池电压相等时，发电机B端和D端的电位相等，此时，充电指示灯由于两端电位差为零而熄灭。指示发电机已经正常工作，励磁电流由发电机自己供给。发电机中三相绕阻所产生的三相交流电动势经二极管整流后，输出直流电，向负载供电，并向蓄电池充电。4 4、端盖及电刷组件、端盖及电刷组件端盖一般分两部分（驱动端盖和电刷端盖），起支撑转子、定子、整流器和电刷组件的作用。电刷端盖上装有电刷组件。不带调节器的电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成，带调节器的