汽车电子控制技术（第3版）课件：电源及其控制技术

汽车电子技术（第3版）汽车电子技术电源及其控制技术蓄电池发电机调节器电源及其控制技术在燃油汽车上，发电机是汽车主要电源，蓄电池是辅助电源。调节器的功用是在发电机转速升高到一定程度时，自动调节发电机输出电压使其保持稳定。在电动汽车上，电源系统由动力电池，电源变换器和12伏电压电池构成。动力电池在给驱动电机供电的同时，也通过DC/DC将高压直流电变换为12伏低压直流电，与12伏电压电池并联给全车低压直流电器供电。第一节蓄电池一蓄电池的分类、功能、构造与型号二蓄电池的工作原理、工作参数及其使用因素第一节蓄电池分类蓄电池在有效使用期（一般4年）内无需进行添加蒸馏水等维护工作的蓄电池。免维护蓄电池一蓄电池的分类、功能、构造与型号干荷电蓄电池极板在干燥状态下，能在较长时间（一般2年）内保存制造过程中所得电量的蓄电池。一蓄电池的分类、功能、构造与型号第一节蓄电池存储电能协同供电01备用供电0204功能稳定电源电压、保护电子设备0503启动发动机03构造一蓄电池的分类、功能、构造与型号第一节蓄电池车用蓄电池由6个单格电池串联而成。每个单格电池电压约为2V，串联成12V供汽车选用。12、24V电气系统（电系）汽车分别选用一、二只电池。各型汽车用蓄电池的构造基本相同，都是由极板、隔板、电解液和壳体四部分组成，构造如右图所示03构造一蓄电池的分类、功能、构造与型号第一节蓄电池1-蓄电池外壳；2-电极衬套；3-正极柱；4-连接条；5-加液孔螺塞；6-负极柱；7-负极板；8-隔板；9-封料；10-护板；11-正极板；12-肋条03一蓄电池的分类、功能、构造与型号第一节蓄电池极板极板作为核心部件，由栅架与活性物质组成。在蓄电池充放电过程中，电能与化学能相互转换，依靠极板上活性物质与电解液中硫酸产生化学反应来实现。隔板为了减小蓄电池的内阻和尺寸，正、负极板应尽可能靠近。隔板的功用就是将正、负极板隔开。1-极板2-隔板3-横板4-横板5-极柱03一蓄电池的分类、功能、构造与型号第一节蓄电池电解液由纯硫酸与蒸馏水按一定比例配制而成。密度一般为1.23~1.30g/cm3。电解液蓄电池壳体由电池槽和电池盖两部分组成，其功用是盛装电解液和极板组。壳体1-隔壁；2-联条；3-盖板03一蓄电池的分类、功能、构造与型号第一节蓄电池根据原机械工业部标准JB2599-85《铅蓄电池产品型号编制方法》规定，蓄电池型号由三部分组成，各部分之间用破折号分开，其内容及排列如下型号(1)串联单格电池数(2)电池类型(3)电池特征(4)额定容量(5)特殊性能03第一节蓄电池根据蓄电池主要用途划分。启动型蓄电池用“Q”表示，代号“Q”是汉字“起”的第一个拼音字母串联单格电池数电池类型指一个整体壳体内所包含的单格电池数目，用阿拉伯数字表示。(1)串联单格电池数(2)电池类型(3)电池特征(4)额定容量(5)特殊性能第一节蓄电池(1)串联单格电池数(2)电池类型(3)电池特征(4)额定容量(5)特殊性能是指20A·h的额定容量，用阿拉伯数字表示，单位为A·h（安·时），在型号中可略去不写。额定容量电池特征为附加部分，仅在同类用途的产品具有某种特征，而在型号中又必须加以区别时采用。如干荷电蓄电池，则用汉字“干”的第二个拼音字母“A”表示。03第一节蓄电池特殊性能在产品具有某些特殊性能时，可用相应代号加在型号末尾表示。如“G”表示薄型极板的高启动率电池。(1)串联单格电池数(2)电池类型(3)电池特征(4)额定容量(5)特殊性能第一节蓄电池序号产品特征代号序号产品特征代号1密封式M7胶体式J2免维护W8卷绕式JR3干式荷电A9阀控式F4湿式荷电H5微型阀控式WF6排气式P蓄电池产品特征代号北京BJ2020型吉普车用6-QA-60型蓄电池：表示由6个单格电池组成，额定电压为12V，额定容量为60A·h的启动型干荷电蓄电池。例如03第一节蓄电池二蓄电池的工作原理、工作参数及其使用因素放电过程：是把化学能转变为电能向用电设备供电的过程。充电过程：是把外面输入的电能转变为化学能储存在蓄电池里的过程。工作原理第一节蓄电池工作参数电解液相对密度额定容量储备容量电解液的相对密度是指电解液中硫酸成分所占的比例。实测密度应按下式换算成25℃时的相对密度:—实测电解液密度；—实测电解液温度；—密度温度系数。蓄电池的容量是反映蓄电池对外供电能力、衡量蓄电池质量优劣的重要指标。蓄电池的容量是指在规定的放电条件下，蓄电池能够输出的电量，用C表示:C—蓄电池容量(A·h)

—放电电流（A）tf—放电持续时间（h）额定储备容量是指：完全充足电的蓄电池在电解液温度为25℃±5℃条件下，以25A电流连续放电至12V蓄电池电压降到10.5V±0.05V时，放电所持续的时间，用Cr·n表示，单位为min（分钟），额定储备容量Cr·n与额定容量C20的换算公式如下：C20—蓄电池额定容量(A·h)；Cr·n—蓄电池额定储备容量(rain)二蓄电池的工作原理、工作参数及其使用因素03第一节蓄电池影响蓄电池容量的使用因素放电电流影响实验表明：放电电流越大，则电压下降越快，放电至终止电压的时间越短，因此容量越小。如下左图所示6-Q-135型蓄电池在不同放电电流情况下的放电特性。如下右图所示为6-Q-75型蓄电池在电解液温度为30℃时，蓄电池容量与放电电流的关系。03第一节蓄电池影响蓄电池容量的使用因素电解液温度的影响实验表明：温度降低则容量减小，同时电解液电阻也增大，蓄电池端电压降低，允许放电时间缩短，因此容量减小。如下左图所示为6-Q-75型蓄电池电解液温度分别为+30℃和-18℃的情况下，以225A电流放电时的端电压与放电时间的关系。如下右图所示为6-Q-75型蓄电池以225A电流放电时，在不同温度条件下输出的容量。03第一节蓄电池影响蓄电池容量的使用因素电解液相对密度对容量影响实验表明：适当增大电解液相对密度，可以提高电解液的渗透速度和蓄电池电动势，提高蓄电池输出容量。但是，当相对密度超过一定值时，由于电解液黏度增大使浸透速度降低，因此蓄电池输出容量又会减小。试验证明，电解液相对密度约为1.23时，蓄电池输出容量最大，如下图所示。综合考虑电解液相对密度对蓄电池性能的影响，汽车用启动型蓄电池充足电时的电解液密度，一般选在1.26～1.29。第二节

锂电池01锂离子电池的工作原理、特点分析与结构02典型的的几种锂离子电池

第二节锂电池锂离子电池锂离子电池已成为电动汽车较为理想的动力电源：相较于镍氢电池，混动汽车采用锂离子电池可将电池组的质量减少40%~50%，体积减少20%~30%，能源效率也有一定的提高。锂离子电池的优点工作温度范围宽快速充电、自放电功率低无记忆效应、无污染安全可靠电压高、比能量高、充放电寿命长第二节锂电池工作原理锂离子电池正极材料采用锂化物LiCoO2、LiNiO2或LiMn2O4，负极采用锂-碳层间化合物LixC6，电解液为有机溶液。电池在充电时，锂离子从正极材料晶格中脱出，通过电解液和隔膜，嵌入负极中；放电时，锂离子从负极脱出，通过电解液和隔膜，嵌入正极材料晶格中。在整个充、放电过程中，锂离子往返于正、负极之间。03第二节锂电池正极：负极：工作原理LiCoO2→Li1-xCoO2+xLi++xe-6C+xLi++xe-→Li6C6LiCoO2+6C→Li1-xCoO2+LixC6总反应：第二节锂电池锂离子电池特点分析锂离子电池的优点自放电率低循环寿命长比能量高无记忆性工作电压高对环境无污染能够制造成任意形状第二节锂电池锂离子电池特点分析锂离子电池的缺点成本高必须有特殊的保护电路，以防止过充电第二节锂电池锂电池构造圆柱形锂离子电池方形锂离子电池圆柱形锂离子电池结构第二节锂电池锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解液和安全阀等部分组成，构造如右图所示第二节锂电池正极正极物质在锰酸锂离子电池中以锰酸锂为主要原料，在磷酸铁锂离子电池中以磷酸铁锂为主要原料，在镍钴锂离子电池中以镍钴锂为主要原料，在镍钴锰锂离子电池中以镍钴锰锂为主要原料。在正极活性物质重在加入导电剂、树脂粘合剂，并涂覆在铝基体上，呈细薄层分布负极负极活性物质是由碳材料与粘合剂的混合物再加上有机溶剂调和制成糊状，并涂覆在铜基上，呈薄层分布。第二节锂电池隔膜隔膜的功能是将正、负极隔开，一般使用聚乙烯或聚丙烯材料的微多孔膜。孔的作用是让锂离子在正、负极间往来穿梭。电解液电解液是以混合溶剂为主体的有机电解液。为了使电解液主要成分锂盐溶解，必须采用具有高电容率且与锂离子相溶性好的溶剂，即不阻碍离子移动的低粘度的有机溶液为宜，而且在锂离子蓄电池的工作温度范围内，必须呈液态，凝固点低，沸点高。电解液对于活性物质具有化学稳定性，必须良好适应充放电反应过程中发生的剧烈的氧化还原反应。又由于使用单一溶剂很难满足上述严酷条件，因此电解液一般混合不同性质的几种溶剂使用。第二节锂电池安全阀为了保证锂离子电池的使用安全性，一般通过对外部电路的控制或者在蓄电池内部设有异常电流切断的安全装置。即使这样，在使用过程中也有可能因其他原因引起蓄电池内压异常上升，这样搞，安全阀释放气体，以防止蓄电池破裂。安全阀实际上是一次性非修复式的破裂膜，一旦进入工作状态，就会保护蓄电池使其停止工作，因此是蓄电池的最后保护手段。方形锂离子电池结构第二节锂电池由正极、负极、隔膜、铝板、绝缘板、密封板、排气孔、电解液等部分组成，构造如右图所示第二节锂电池几种典型的锂离子电池正负极以及电解质材料及工艺上的差异让锂离子电池有不同的性能。目前市场上的锂离子电池正极材料主要是钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂以及磷酸铁锂，将钴酸锂、锰酸锂以及镍酸锂按比例作为正极材料的也叫三元锂电池。锂离子电池典型分类镍钴锰三元锂电池磷酸铁锂电池锰酸锂电池钴酸锂电池第二节锂电池钴酸锂电池介绍结构稳定，比容量高，但安全性差，成本非常高；标称电压3.7V，理论容量274mAh/g，实际容量140mAh/g左右。第二节锂电池特点主要优点：工作电压较高，充放电电压平稳，适合大电流充放电，比容量高，循环性能好，电导率高，生产工艺简单，容易制备。主要缺点：价格昂贵，抗过充电性较差，循环性能有待进一步提高最小的放电率为1C，最大的放电率为30C.随着放电倍率的增加，放电初期电压下降速度加快且不平稳。钴酸锂电池放电特性以及寿命第二节锂电池锰酸锂电池介绍合成性能好、结构稳定的正极材料锰酸锂是锂离子蓄电池电极材料的关键，锰酸锂的前景较好，但其较差的循环性能以及电化学稳定性大大限制了其产业化。掺杂有强M—O键、较强八面体稳定性及离子半径与锰离子相近的金属离子，能显著改善其循环性能。第二节锂电池性能参数参数值性能参数参数值最高电压/V4.2最低电压/V2.75额定电压/V3.7容量/Ah10最大充电电流/A5最大放电电流/A18过充电保护电压/V4.25过放电保护电压/V2.45放电保护电流/A20锰酸锂电池主要性能第二节锂电池特点主要优点：安全性略好于镍钴锰酸锂三元材料；电压平台高；电池低温性能优越；对环境友好；成本低。主要缺点：电池高温循环性能差；极片压实密度低于三元材料；比容量较低；循环性能比三元材料差最小的放电率为0.5C，最大的放电率为20C。随着放电倍率的增加，放电初期电压下降速度加快，放电平台电压下降，这是因为随着放电电流增加，电池欧姆压降升高所致。锰酸锂电池放电特性以及寿命第二节锂电池磷酸铁锂电池的主要性能磷酸铁锂的标称电压是3.2V，终止充电电压是3.6V，终止放电电压是2.0V。由于不同厂家采用的正、负极材料以及电解质材料的质量及工艺不同，性能上会有一定的差异。第二节锂电池性能参数参数值性能参数参数值典型容量/mA∙h1000~1400一般充电电流/A(0.2~0.5)C标称电压/V3.2最大放电电流/A(5~10)C终止充电电压/V3.6±0.05一般放电电流/A(0.5~1)C终止放电电压/V2.0工作温度范围/℃充电：0~45内阻/mΩ30~80放电：-20~60最大充电电流/A(1~1.5)C磷酸铁锂电池主要性能第二节锂电池典型的放电特性磷酸铁锂电池的特点对环境无污染成本低可快速充电过放电到0V也无损坏循环寿命极好即使电池内部或外部受到伤害，电池也不会燃烧或爆炸，安全性最好高温时性能良好高效率输出第二节锂电池镍钴锰酸锂三元材料电池镍钴锰三元锂电池融合了钴酸锂和锰酸锂电池的优点，在小型低功率电池和大功率动力电池上都有应用。但该种电池的材料之一钴是一种贵金属，价格波动大，对钴酸锂的价格影响较大。第二节锂电池特点主要优点：镍钴锰酸锂材料比容量高，电池循环性能好，10C放电循环可以达到500次以上；高低温性能优越；极片压实密度高，可以达到3.4g/cm3以上。主要缺点：电压平台低，1C放电中值电压为3.66V左右，10C放电平台在3.45V左右；电池安全性能相对差一点；成本较高。最小的放电率为0.5C，最大的放电率为20C。镍钴锰酸锂电池放电特性以及寿命第二节锂电池性能钴酸锂(LiCoO2)镍钴锰酸锂(LiNiCoMnO2)锰酸锂(lIMn2O4)磷酸铁锂(LiFePO4)振实密度/（g/cm3）2.8~3.02.0~2.32.2~2.41.0~1.4比表面积/(m2/g)0.4~0.60.2~0.40.4~0.812~20克容量/(mA∙h/g)135~140140~18090~100130~140电压平台/V3.73.53.83.2循环次数≥500≥500≥300≥2000过渡金属贫乏贫乏丰富非常丰富原料成本很高高低廉低廉环保含钴含镍钴无毒无毒安全性能差较好良好优秀适用领域中小电池小电池、小型动力电池动力电池、低成本电池动力电池、超大容量电池钴酸锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂以及磷酸铁锂电池的性能对比第三节发电机01交流发电机构造

02交流发电机工作原理

03交流发电机工作特性第三节发电机发电机的作用发电机是将发动机的部分机械能变成电能，向除起动机以外的所有用电设备供电，并及时对蓄电池进行补充充电交流发电机优点调节器的结构简单结构简单、故障少、寿命长、维修方便低速充电性能好很少产生干扰电波单机功率大,体积小,质量轻，节约铜材第三节发电机交流发电机构造1-后端盖；2-电刷架；3-电刷；4-电刷弹簧压盖；5-硅二极管；6-元件板；7-转子；8-定子；9-前端盖；10-风扇；11-V带轮第三节发电机交流发电机主要组成部分转子定子前后端盖、风扇及皮带轮等转子是三相同步交流发电机的旋转磁场部分。它是由转轴、两块爪形磁极、磁轭、激磁绕组、滑环等部件构成。定子又称电枢，是三相同步交流发电机产生三相交流电的部件。定子由铁芯和三相绕组组成。第三节发电机交流发电机工作原理发电原理启动发动机在汽车用交流发电机中，由于转子磁极是鸟嘴形，其磁场分布近似正弦规律，所以交流电动势也近似正弦波形，相们差互为120°整流原理硅二极管具有单向导电性。在某一瞬间，正极管电压最高的一项获得正向电压导通。负极管电压最低的一获得正向电压而导通。三相桥式整流器电路中的电压、电流波形如右图所示。第三节发电机交流发电机工作原理励磁方法交流发电机的励磁电路如右上图所示。汽车用交流发电机最常用的是九管交流发电机，其原理如右下图所示。其工作原理为：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Rf→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。第三节发电机交流发电机工作特性汽车交流发电机的工作特点是转速变化范围大，因此，必须了解其输出电流、端电压与转速变化之间的关系，即交流发电机的工作特性，如右图所示。第三节发电机交流发电机工作特性输出特性只有当发电机转速高于n1时才可能向外供电，n1是选定发电机传动比的主要依据。满载转速是判断发电机技术性能的重要指标。当转速达到一定值时，其输出电流不再随转速升高而升高，因此具有限流作用。第三节发电机交流发电机工作特性空载特性外特性空载特性是指发电机空载时，其端电压与转速之间的关系，空载特性是判断发电机充电性能是否良好的重要依据。外特性是指转速一定时，发电机端电压与输出电流之间关系，当发电机在高速运转时，如果因外电路开路而突然失去负载，则其端电压将急剧升高，损坏电机。第四节电压调节器现在汽车所用的交流发电机（硅整流发电机）调节器按其结构和工作原理可分为机械电子振动式调节器（也称为触点式电压调节器）和电子调节器两类。触点式电压调节器双级触点式电压调节器单级触点式电压调节器第四节电压调节器双级触点式调节器与单级式的区别在于多装了一对高速触点，而且高速触点是搭铁的。具有两对触点，一对动断触点为低速触点，一对动合触点为高速触点。活动触点在两个静触点的中间，可以进行两级电压调节。调节器对外部只有火线和磁场两个接线柱。双级触点式电压调节器的构造双级触点式电压调节器工作原理交流发电机每相电压

，发电机经整流后输出直流电压

，所以得触点式电压调节器第四节电压调节器双级触点式电压调节器工作原理1-静触点支架；2-衔铁；3-磁化线圈；4-弹簧；5-磁轭；6-电刷；7-滑环；8-磁场绕组；9-三相定子绕组；10-点火开关；R1-加速电阻（1Ω）；R2-调节电阻（8.5Ω）；R3-补偿电阻（13Ω）；S1低速触点；S2-高速触点。（1）发动机起动并闭合点火开关时，发电机转速很低，其端电压低于蓄电池端电压，调节器低速触点闭合，由蓄电池向发电机提供他励励磁电流。此时的励磁电路为：蓄电池正极→电流表→点火开关→调节器火线接线柱S→低速触点K1→衔铁→调节器磁场接线柱F→发电机励磁绕组→搭铁→蓄电池负极。第四节电压调节器（2）当发电机转速升高，其端电压略高于蓄电池的端电压但低于14V时，调节器低速触点仍闭合，发电机由他励转入自励而正常发电。励磁电路基本不变，只是蓄电池被发电机取代。。工作电路为：发电机正极→点火开关→调节器火线接线柱S→R1→R3→搭铁→发电机负极。（3）当发动机升至较高转速，发电机的电压达到第一级调压值时，调节器线圈中的铁心电磁力克服弹簧力，使低速触点S1打开，但尚不能使高速触点S2闭合。因为励磁电路中串人R1和R2，而R2阻值比R1大得多，使励磁电流减小，端电压下降，低速触点又闭合；低速触点S1重新闭合后，切去电阻R1+R2，使励磁电流再次增大，端电压再次升高，低速触点再次打开。励磁电路为：发电机正极→点火开关→调节器火线接线柱S→Rl→R2→调节器磁场接线柱F→发电机励磁绕组→搭铁→发电机负极。第四节电压调节器④发动机高速运转时，发电机的电压将超过第一级调压值，达到第二级调压值，调节器线圈中的铁心电磁力远大于弹簧力，使高速触点S2闭合，立即将励磁电路短接搭铁。于是励磁电流急速减小，电压下降，高速触点打开。二级调压高速触点闭合时的励磁电路短接回路为：搭铁→高速触点S2→衔铁→磁轭→调节器磁场接线柱F→发电机励磁绕组→搭铁。⑤发动机停转时，断开点火开关，发电机不发电，调节器恢复到不工作状态，即低速触点S1常闭，高速触点S2常开，电流表指针回到零位。第四节电压调节器调节器的性能优点：在设计制造时对所配电阻值作了合理的选择，触点火花小，触点开合频率有所改善，灵敏度较高，调压质量符合使用要求。其缺点是：触点间隙太小，不便于保养和检查调整；第一级调节电压与第二级调节电压相差仅0.5～lV，在低速触点过渡到高速触点工作时，出现失调区，对充电性能有一定影响；触点断开时仍有电火花产生，对无线电有一定干扰。第四节电压调节器

电子电压调节器优点对无线电设备的干扰减小使用寿命长结构简单、工作可靠、故障少第四节电压调节器

电子电压调节器

可拆式电子电压调节器密封式电子电压调节器不可拆卸，电子元器件装入后用树脂封装起来。如果损坏，只能更换调节器总成。盖子与底座是用螺钉联接的，可拆开检修或更换元器件。第四节电压调节器

晶体管调节器组成

开关控制部分它的作用是把这一信号电压变为控制电子开关通断的控制电压。电子开关部分它的作用是按控制电压的变化，改变发电机激磁绕组电路通断时间比例的开关装置。信号检出部分也叫电压敏感电路，它的作用是检出高于规定的供电电压，并将其变为另一信号电压。第四节电压调节器

晶体管调节器工作过程

当发电机电压高于规定供电电压时，电子开关即切断激磁电流，使发电机输出电压迅速下降。当其降至规定电压之后，开关又接通激磁电流。如此反复，实现如同振动式调压器触点振动的效果，控制发电机输出电压，使之稳定不变。第四节电压调节器JFT126、JFT246型调节器图中右虚线框为调节器。调节器左至右依次为信号检出、开关控制部分和电子开关部分。①合上点火开关S。其电路为：蓄电池“+”→S→调节器“+”→T3(c，e)→调节器磁场接线柱F→激磁绕组→搭铁。②当发电机电压随转速升高，分压器加在稳压管Z上的反向电压达到其击穿电压，则稳压管Z导通。于是，T1有基极电流流过而导通，T2被短路而截止，同时T3也截止。第四节电压调节器JFT126、JFT246型调节器③当发电机电压下降到低于规定值(如14V)时，由于加在稳压管Z上的反向电压低于其击穿电压，于是稳压管Z又重新截止，Tl也截止，T2又导通，激磁电路又被接通，发电机电压又上升。如此反复，把发电机的电压稳定在规定值。第四节电压调节器JFT106型调节器①接通点火开关，蓄电池经充电指示灯，R5、D2和R7向T2管提供偏流使其导通，T3也接着导通。蓄电池正极经点火开关→充电指示灯→激磁绕组→T3(c,e)

→蓄电池负极（搭铁），对交流发电机进行他激。此时充电指示灯亮。第四节电压调节器JFT106型调节器②随着发电机转速升高，电压逐渐升高，通过激磁二极管加于充电指示灯两端电位相近，充电指示灯熄灭。当A点电压达到调压值时，Rl、R2组成的分压器上R1两端电压将使稳压管Zl反向击穿，使Tl导通，T2与T3则截止。激磁电流迅速下降，发电机端电压及A点电位也随之下降。③A点电位下降，使稳压管Zl截止，Tl随之截止而T2、T3导通，电压又迅速上升。第四节电压调节器JFT201型调节器①合上点火开关，蓄电池电压同时加到由电阻R2、R3、R4组成的分压器及晶体管T2的偏置电路R7、R8上。此时分压器至稳压管Z的反向电压，低于稳压管的击穿电压，反向电流为零。T2处于正向偏置而导通。蓄电池通过T2给激磁绕组供电。电路为：蓄电池正极→点火开关→Rl→T2(e,c)

→激磁绕组→蓄电池负极（搭铁）。第四节电压调节器JFT201型调节器②当发电机转速升高至电压高于蓄电池电压时，便自己供给激磁电流。发电机的电压升至调压值(13.5～14.5V)时，分压器R2、R3、R4加至稳压管Z两端的反向电压达到击穿电压，稳压管Z被击穿。Tl产生基极电流而导通。此时T2的发射极与基极被Tl短路而截止，截断发电机激磁电路，使发电机电压下降。第四节电压调节器JFT201型调节器③当发电机电压低于调节电压时，加在稳压管Z两端的反向电压低于击穿电压，稳压管截止，Tl也截止，而T2又导通，发电机的激磁电流上升，输出电压升高。第四节电压调节器集成电路调节器电压调节精度高增大激磁电流承受恶劣环境承受机械振动冲击01使用寿命长自检保护020304050607体积很小第四节电压调节器集成电路调节器组成电压控制包括由电阻组成的分压器和由稳压管及晶体三极管所组成的电压放大极。通常由大功率复合管构成。一般将热敏电阻与分压电阻并联，或用无源元件与半导体元件一起组成温度补偿网络。输出控制温度补偿第四节电压调节器

典型集成电路调节器①当发电机输出电压低于调节电压值时，蓄电池或发电机向激磁绕组提供激磁电流

。此时，蓄电池或发电机通过电阻R3给复合晶体管T2的发射极加正向偏压，使T2管饱和导通。激磁电流的路径为：蓄电池或发电机的“+”→激磁绕组→T2(c,e)

→蓄电池或发电机的“-”(搭铁)。第四节电压调节器

典型集成电路调节器②当发电机输出电压随着激磁电流的增长而上升到调节电压值时，由于发电机输出电压的上升，从而使电阻R2两端的分压达到稳压管Z1的击穿值，使Zl与Tl同时导通，T2被短路而截止，发电机激磁回路被切断，激磁电流减小，磁场削弱，发电机输出电压降低。第四节电压调节器

典型集成电路调节器③当发电机输出电压下降到低于调压值时，T2又导通，发电机电压又上升。这是因为电阻R2两端的分压不能维持稳压管Zl反向击穿，使Zl截止，Tl也截止。复合管T2在R3的正向偏置作用下重又导通，发电机电压又升高。第四节电压调节器JFTl5l型集成电路调节器当发电机电压低于规定值时，稳压管Zl截止，T1也截止，T2在R4的偏置作用下导通，激磁电路接通，发电机电压上升；当发电机电压高于规定值时，稳压管Zl被击穿导通，T1也导通，则T2被短路而截止，激磁电路被切断，发电机电压下降。如此反复使发电机电压保持恒定。第四节电压调节器

英国鲁卡斯集成电路调节器当接通点火开关时，蓄电池电流经充电指示灯流入激磁绕组，由于正的预电压经R4加给T2基极，使T2导通，T3也随之导通。产生激磁电流，使发电机电压升高。当发电机电压随转速升高达到规定值时，经分压器R1、R2加给稳压管Z的电压使之击穿而导通，T1也是导通，T2、T3截止，激磁电流减小，端电压下降；T1截止，T2和T3导通，激磁电流增大，电压升高。第四节电压调节器具有保护功能的集成电路电压调节器点火开关接通且发电机未转动时，蓄电池端电压经接线柱IG输入单片集成电路，使三极管T1、T2均有基极电流流过，于是T1、T2同时导通。T1导通，发电机由蓄电池进行他励，磁场绕组中有电流流过，电流流向为：蓄电池正极→接线柱B→磁场绕组→T1→搭铁→蓄电池负极；导通时，充电指示灯亮，表示发电机不发电。第四节电压调节器具有保护功能的集成电路电压调节器发电机运转后，其端电压高于蓄电池电动势而小于调节电压时，T1仍导通，但发电机由他励转为自励，并向蓄电池充电。同时，由于P点电压输入单片集成电路使T2截止，故充电指示灯会熄灭，表示发电机工作正常。第四节电压调节器具有保护功能的集成电路电压调节器当发电机电压随转速升高到调节电压时，单片集成电路检测出该电压，于是T1由导通变为截止，磁场绕组中电流中断，发电机电压下降。当电压下降到略低于调节电压时，单片集成电路使T1又导通，如此反复，发电机输出电压将被控制在调节电压范围内。第四节电压调节器具有保护功能的集成电路电压调节器点火开关接通且发电机未转动时，蓄电池端电压经接线柱IG输入单片集成电路，使三极管T1、T2均有基极电流流过，于是T1、T2同时导通。T1导通，发电机由蓄电池进行他励，磁场绕组中有电流流过，电流流向为：蓄电池正极→接线柱B→磁场绕组→T1→搭铁→蓄电池负极；导通时，充电指示灯亮，表示发电机不发电。第四节电压调节器具有保护功能的集成电路电压调节器磁场电路断路时，P点电压信号异常，单片集成电路检测到后，控制T2导通，点亮充电指示灯，以示异常。当发电机的输出端B断线时，发电机无输出，导致IG点电位降低。当单片集成电路检测到IG点电位低于13V时，令T2导通，点亮充电指示灯，同时可根据P点电位将发电机端电压控制在13.3~16.3V。第五节电源变换器电动汽车的电源变换装置包括DC/DC电源变换装置（直流电源变换器）、DC/AC电源变换装置（逆变器）、AC/DC电源变换装置（整流器）三类。电源变换器DC/DCAC/DCDC/AC第五节电源变换器DC/DC变换器主要用来满足电子系统对直流电源的各种需求。DC/DC的直流输入电源可来自系统中的电池，也可来自直流总线。DC/DC变换器也负责将范围变化的直流电压变换成一种稳定性能良好的直流电压。DC/DC变换器的用途电动汽车的DC/DC变换器主要功能是给车灯、电子控制单元、小型电器等车辆附属设备供给电力和向辅助电源供电。由于纯电动汽车和燃料电池电动汽车无发动机、混合动力汽车的发动机并不是不间断的工作，并且多带有“自动怠速停止与启动”装备，因此新能源车无法像传统燃油汽车一样使用交流发电机提供电源，必须靠动力电池向附属用电设备及其电源（辅助电源）供电，所以DC/DC变换器成为其必要设备。DC/DC电源变换装置DC/DC变换器的重要性尽可能高的转换效率具有输出、输入端的隔离效果具有短路保护功能和过电压保护功能DC/DC变换器的主要要求第五节电源变换器DC/DC变换器的典型电路DC/DC变换器由功率变换电路和控制电路组成。功率变换电路以控制电路的驱动信号为基础，打开、关闭晶闸管的输入直流电压，并将其变换为交流电压供给变压器。在变压器中变压之后的交流电压经整流二极管整流，整流后的断续直流电压经平滑电路平滑后对辅助电池充电。此外，还具有输出限流、输入过电压保护、过热保护和警报等功能第五节电源变换器DC/AC逆变器在汽车上的使用常见于新能源汽车的电机控制场合。新能源汽车的驱动电机多采用交流电供电，因此需要将动力电池提供的直流电逆变为交流电，供给驱动电机以驱动车辆行驶。DC/AC变换器的用途常见的DC/AC变换器的电路可按输出波形、直流电源的性质、用途、换流方式和输出相数等分类。DC/AC电源变换装置DC/DC变换器的种类第五节电源变换器正弦波逆变器：正弦波逆变器输出的是同人们日常使用的电网一样甚至更好的正弦波交流电，因为它不存在电网中的电磁污染。方波逆变器：输出的是质量较差的方波交流电，其正向最大值到负向最大值几乎在同时产生，对负载和逆变器本身造成剧烈的的不稳定影响，并且其负载能力差，仅为额定负载的40%~60%。按输出波形分分为外部换流和自换流两大类。外部换流包括电网换流和负载换流两种；自换流包括器件环流和强迫环流两种。DC/AC电源变换装置的种类按换流方式分电流型：直流电源接有很大的电感，从逆变器向直流电源看过去电源内阻很大，直流电源脉动很小。电压型：直流电源接有很大的滤波电容，从逆变器向直流电源看过去电源为内阻很小的电压源，直流电压脉动很小。按直流