汽车电气01电源

1、单元1,概述,这都是些什么？,概述,电源系统 = 蓄电池 + 发电机,概述,概述,电源系统工作原理,蓄电池的功用,起动时， 发电机不发电时， 发电机过载时， 保持系统电压稳定，保护电子元件；同时也是电子控制器的不间断电源。,当蓄电池向汽车电气负载供电时，它处于放电状态； 当汽车发电机向蓄电池供电时，蓄电池处于充电状态,故障检测,请详细记录故障现象,故障检测,M6 蓄电池检查程序,故障检测,CAMRY 蓄电池检查程序,故障检测,凯越车蓄电池检查程序,故障检测,实施检测,总结-定义,蓄电池的定义,蓄电池是一种化学电源，即能将电能转化为化学能储存，也能通过其内部的化学反应向用电设备供电。它是一个可逆

2、的低压直流电源。,总结-蓄电池的结构与规格,总结-蓄电池的结构,主要部件：极板、隔离板、电解液、外壳、附件,总结-蓄电池的结构,总结-蓄电池的结构,极板由栅架和活性物质组成。 正极板：二氧化铅（PbO2), 棕红色 负极板：海绵状纯铅（Pb）,深灰色 注意： 负极板比正极板多一块。,1、极板,总结-蓄电池的结构,2、隔板,隔板：在正、负极板间起绝缘作用，可使电池结构紧凑。（现大多采用袋状） A、隔板有许多微孔，让电解液畅通无阻。 B、隔板一面平整，一面有沟槽。沟槽面对着正极板。使充放电时，电解液能通过沟槽及时供给正极板，当正极板上的活性物质PbO2脱落时能迅速通过沟槽沉入容器底部。,总结-蓄电

3、池的结构,3、电解液,电解液：用纯硫酸和蒸馏水按一定的比例配制成配制成的电解液比重一般在1.241.30g/ cm3之间。 由于温度差异，对电解液浓度的选择北方南方略有不同，可查表。,总结-蓄电池的结构,4、壳体,材料：硬橡胶、塑料等 将蓄电池箱内分为6个单元电池（针对12V电池而言），大多底部有沉积槽。,总结-蓄电池的结构,5、附件,联条：串联各单元电池，材料为铅。 加液孔盖：（ 注意孔盖上小孔的作用） 蓄电池的每一个单格都有一个加液孔，为加注电解液和检测电解液密度所用，孔盖上有通气孔，该小孔应经常保持畅通，以便随时排除蓄电池化学反应放出的氢气和氧气，防止外壳涨裂和发生事故。,总结-蓄电池的

4、工作原理,放电时正极板二氧化铅(Pb2)与负极板海绵状铅(Pb)会因化学变化而转变为硫酸铅(PbSO4)，另一方面，电解液稀硫酸(2H2SO4)也会转变为水(2H2O),因此电解液的比重会随着放电反应而越来越低。充电时的化学反应顺序则为此反应的相反。,充放电过程是由电池内部的正极极板，负极极板与电解液(稀硫酸)之间的化学反应而来。,总结-蓄电池的工作原理,电动势的建立 正极板： PbO2 Pb4+ 2.0V 负极板： Pb-2ePb2+ -0.1V 两极板之间的电动势为2.1V 即一个极板组的电动势2.1V,总结-蓄电池的规格,总结-蓄电池的规格,常见的蓄电池规格,总结-蓄电池的基本性能,电解

5、液温度,冷起动性能,所谓冷起动性能是指在-18的环境下,电池放电后第30秒,电压还达到7.2V的放电电流值。此数字越大电池在低温环境中的发动机启动性能就越优越。 CCA=COLD CRANKING电流,放电中的端子电压 电池电动势（放电电流电阻）,总结-蓄电池的维护保养,总结-蓄电池的充电特性,完全放电状态的电池以一定的电流量充电的情况下，会产生以下的特性。充电电流最初使用于极板的化学反应，随着化学变化的进行活性物质减少，端子电压上升，水也跟着进行分解(产生气体)，电解液温度也随之上升。充电器进行充电时的特性也是产生接近先前所述之现象。另外车辆行走时，电池控制电压(约在14V左右:供应电压给电

6、气类零配件使用)并进行充电。,以定电流充电电流方式充电(完全放后电池),发生气体,发生气体,充电完毕,充电完毕,发生气体 氢气与氧气 （水的电解）,发生气体 氢气与氧气 （水的电解）,充电中的比重 会在充电时上升,温度上升,温度上升,充电时间与电解液比重关系,充电时间与端子电压关系,总结-蓄电池的充电方法,1. 必须将电池从车体上拆下。 2. 将电池与充电器连接。请正确地将充电器的正极与电池的正极端子,充电器负极与电池的负 极端子连接后,打开充电器电源。若充电器设有电流设定转纽时，请先将电源打开后，再进 行电流设定。 3. 电池上有液栓的话，将液栓全部拆下。 4. 电池的液面高度低于液面线以下

7、的话，请补充蒸溜水到最高液面线处(UPPER LEVEL)，之后 进行充电(加水过剩溢出的话，惟恐造成车体受损，请多加注意。) 5. 拆下充电器线夹前，必须先将充电器电源关上。 6. 密闭式电池充电时，请先遵照说明书上的指示后进行充电。,注意事项,充电电流的决定方法,充电结束时的判断方法,充电时间,一般充电电流(A)-设定为”电池容量的1/10”的数值。 急速充电电池(A)- 设定为”电池容量的1/2” 的数值。 (紧急处理) ,(使用前请仔细阅读充电器的使用说明书),充电中的端子电压超过15V时起,经过2至3小时的状态。,充电时间(小时) 以上,开路电压(20) 12.512.6V 12.2

8、12.3V12.012.1V 12.0V未満,总结-蓄电池的使用寿命,电池的寿命会因使用的条件(环境,行驶条件,负荷条件,充电条件)等而有所不同。因此，电池寿命也会随着车种的不同，用途的不同而有所差异。,一般来说电池的寿命常以实际上 引擎发动性能来判断。 引擎启动性在使用开启后渐渐的下降， 到寿命末期会急速的下降。,启动性能,电池寿命特性曲线,充电以后 仍然无动力,启动引擎回转过弱,需要更换及 检查的症状,总结-蓄电池的自放电特性,电池会因内部化学反应即使在未使用的情况下也会渐渐的失去电力。 此现象称之为自放电。温度越高自放电的速度也越快。,自放电特性,放置时间(月),100 80 60 40

9、 20 0,容 量 ,铅钙电池,混合式电池,放置温度 ：,进货后，要检查有无破损及漏液 保管场所必须在低温，干燥，通风良好，无火源(因保存时会 产生氢气),无阳光直接照射的地方 彻底执行先进先出的储仓管理,并注意预防长期呆滞库存产生 定期充电,保管方法 ,电池放置温度与比重降低的下降关系图,铅锑电池,比重下降率,总结-蓄电池的故障比例,过度放电电池,损伤/老化电池,： 电池因过度放电而无法启动，充电后可再使用。,： 因损伤无法使用，因内部劣化无法使用。,調査期間：（共天）,排名,支援服务内容,件数,比例,电池过度放电,，,钥匙反锁,，,爆胎,胎压不足,，,事故,，,轮胎卡陷，车子落进卡住,，,

10、燃料用尽,，,电池破损/老化,发电机/充电电路,起动马达,自动排挡,其他合计,，,总合计,，,JAF道路支援服务处理件数(日本国内一般道路),总结-蓄电池的相关故障与解决办法,电池,电气零配件,配套,使用方法,诊断方法,寿命，老化 故障 接续端子接触不良,交流发电机故障，老化 起动马达故障，老化 各配线的损伤老化 交流发动机驱动带滑动,空转慢车时,使用的电流量比交流发电 机发电发电量大,而导致电池持续放电。 因配备增加使充放电不平衡而导致电 池持续放电。,车子常时间无使用导致的暗电流放电 各种电力负荷使用时的放电,误判为故障,更换电池 客诉处理 更换电池 修理或更新,修理或换电池 调整或更换,

11、提高交流发电机的发电量 (提高输出，滑轮比例等) 提升电池性能等级 控制电流量(节能),拆下负极端子 引擎停止转动时控制其电气用量,确实实施故障诊断,总结-思考题, 为何天冷时不容易起动发动机？, 蓄电池的电放尽后没有立即充电，有何恶果？,1.天冷时，机油黏度大，起动时需要更大的起动力矩； 2.蓄电池由于温度降低而使得内部化学反应变慢，性能下降。,蓄电池长时间处于亏电状态时，导致PbSO4不能及时还原为活性物质，并随温度变化而从溶液中析出，再结晶形成粗晶体，并沉附在极板的表面，造成极板硫化。,单元1 电源系统（二）,复习,1.拆卸蓄电池时，应当先拆卸正极还是先拆卸负极？,答：汽车多为金属材料制

12、成的，导电性能良好，因此电路系统均为单线制，一根线连用电器，另一根线搭铁（通常为负极），而在蓄电池拆装过程中，所用工具大多为金属材料制成的，搭铁意味着汽车机体上的任何金属部分均与蓄电池相连，如果稍有不注意。就有可能引起短路故障。为了避免故障的产生，必须在蓄电池拆装时，先拆搭铁，再拆另一根线，装时正好相反。,概述,电源系统 = 蓄电池 + 发电机,概述,电源系统工作原理,概述-发电机的功用,发电机在汽车充电系统中起主要作用，它在发动机正常运转时（怠速以上），向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电。 发电机有三个基本功能：发电、整流、电压调整,概述-电路图,故障检测,请详细记录故障现象

13、,故障检测,故障检测,故障检测,别克荣誉发电机车上检查,故障检测,别克荣誉发电机车上检查,故障检测,ECM,故障检测-系统电路图,故障检测,实施检测,总结-发电原理,1.三相交流电的产生,1）当磁体在线圈内旋转时，线圈两端会产生电压，这将形成交流电流。 2）线圈中产生的交流电流（流向和大小）与磁体位置之间的关系如左图所示。磁体每转半圈，电流改变流动方向一次；当磁体两极离线圈最近时，产生电流量最大。以这种方式形成的正弦波电流称为“单相交流电”。图中每转360度是一个周期，每秒钟的转数称为频率。,总结-发电原理,1.三相交流电的产生,3）为了更有效地发电，汽车发电机使用了三组线圈。 4）线圈A、B

14、、C隔120度分开。当磁体在其中旋转时，各线圈均产生交流电。左图表示了三组交流电流与磁体位置之间的关系。这种有三组交流电的电流被称为三相交流电。当今所有汽车均采用三相交流发电机。 相电动势：,总结-整流原理,总结-整流原理,总结-整流原理,总结-调压原理,1.调节发电电压的必要性,发电机与发动机一起转动，而发动机转速在行使期间转速频繁改变，使得发电机转速不恒定，并导致所产生的电压也不能维持在恒定值。,2.发电电压调节的原理,一般来说改变发电电压，可采取以下两种办法：,改变磁场强度； 改变转子旋转速度,总结-交流发电机工作特性,转速超过一定值时，发电机两端输出电 压几乎恒定（自控运行）。 发电机

15、温度高时输出电流比温度低时小。,当所加负载超过最大输出电流时，所产生的电压会急剧下降,2.交流发电机外特性,故障检测-发电机拆检,拆装发电机，认真记录拆装步骤及检测数据。,检测项目,检测项目,检测项目,检测项目,检测项目,检测项目,总结-发电机的结构,总结-发电机的结构,1.皮带轮（某些车型带单向离合器）,2.定子,由于转子的旋转，磁通量发生变化，从而产生三相交流电。定子由定子铁芯和定子线圈组成。定子铁芯通常与外壳铸成一体。,总结-发电机的结构,4.电刷和集电环（滑环）,它们使得电流流入转子线圈，一般装在转子的后端。 电刷通常采用的材料是金属石墨。,3.转子,总结-发电机的结构,5.整流器,整

16、流器用6只二极管（带中性点二极管时为8只）将定子线圈输出的三相交流电全波整流成直流。 整流器由输出端子，散热片和二极管组成。 当电流流过时，二极管产生热，而二极管本身抗热性很差，发热将使得其性能变差。因此通常将二极管与散热片做成一体以便散热。,总结-发电机的结构,6.电压调节器,1）电压调节器的结构 电压调节器主要由集成电路芯片、散热片等组成 2）电压调节器的功能 电压调节； 发电机工作异常时点亮警告灯。,总结-电压调节器工作过程,1）点火开关接通而发动机停机时 蓄电池电压施加在IG端子上，IC调节器监测到蓄电池电压，导通Tr1，使初始励磁电流留至转子绕组。,总结-电压调节器工作过程,2）发电

17、机发电时（低于调节电压时） 发动机起动后，随着发电机转速增加，调节器将Tr1由断续导通状态转为持续导通状态，发电电压迅速升高。此时如果端子B处电压超过蓄电池电压，电流将留到蓄电池进行充电并给电气设备供电。这时P端子检测到电压的增加，调节器控制Tr2截止，充电警告灯熄灭。,总结-电压调节器工作过程,3）发电机发电时（高于调节电压时） 如果Tr1保持导通，端子B处电压增加，当端子S检测到电压超过规定值时，调节器控制Tr1截止，发电机励磁电流被切断，输出电压迅速下降；然后当S端子检测到电压低于调整值时，调节器再次控制Tr1导通，将发电机励磁电流接通。调节器通过重复这一过程，将S处的电压调节至设定值。

18、,上海通用凯越充电系统电路原理图,9管交流发电机的充电控制电路,11管交流发电机的充电控制电路,本次课完毕 谢谢！,丰田系统电路图识读,丰田系统电路图识读,A 系统标题,B 表示继电器盒。无阴影表示，且只给出继电器盒号以区别接线盒。图例表示1号继电器盒。,C 当车辆型号、发动机类型或规格不同时，用（）表示不同的配线和连接器。,丰田系统电路图识读,D 表示相关系统,E 表示线束和线束连接器。带插头端子的线束用箭头（ ）表示。外侧数字为引脚号。 每个线束和线束连接器代码的第一个字母表示组件的位置，如“发动机室”的“E”，仪表板和周边区域的“I”，车身及周边区域的“B”。 当两个以上的代码第1和第2

19、个字母相同时，就增加数字（如IH1、IH2），表示它们是相同类型的线束和线束连接器。,丰田系统电路图识读,F 表示零件（所有零件用天蓝色表示）。此代码与零件位置图中所采用的代码相同。,G 接线盒（圈内数字是接线盒号，连接器代码在它旁边）。接线盒用阴影标出，以便它与其它零件清楚地区分开来。,3C表示它在3号接线盒内部,丰田系统电路图识读,H 表示配线颜色 B=黑色 W=白色 BR=褐色 L=蓝色 V=紫色 SB=天蓝色 R=红色 G=绿色 LG=浅绿色 P=粉色 Y=黄色 GR=灰色 O=橙色 第一个字母表示基本配线颜色，第二个字母表示条纹颜色。,I 表示屏蔽线束。,丰田系统电路图识读,J 表示连接器引脚编号。这个编号系统对于插头和插座连接器是不同的。,K 表示接地点。 每个接地点的代码的第一个字母表示组件位置，如“发动机室”的“E”，仪表板和周围区域的“I”，车身及周围区域的“B”。,丰田系统电路图识读,