汽车电器与电子技术 教学课件 作者 孙仁云 《汽车电器与电子技术》第02章汽车供电系统.ppt

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1、第2章汽车供电系统汽车供电系统的功用是向车载各用电设备提供电能，由蓄电池与发电机并联组成。发动机工作时，由发动机带动发电机向汽车用电设备提供电能，并向蓄电池充电。蓄电池的功用1.发动机启动时，向启动机和点火系统供电2.发动机低速运转时，向用电设备和发电机磁场绕组供电。（应用中应避免）3.发动机运转时，将发电机剩余电能转化为化学能储存起来；4.发电机过载时，协助发电机向用电设备供电5.蓄电池相当于一个大电容器，能吸收电路中出现的瞬时过电压，保护电子元件，保持汽车电器系统电压稳定。对蓄电池的要求启动发动机时，蓄电池在5～10S内，要向启动机连续供给强大电流（汽油机200～600

2、A，柴油机800～1000A）。因此，对蓄电池的要求是：容量大、内阻小、有足够的启动能力。能满足发动机起动需要的蓄电池被称之为起动型蓄电池，汽车上使用的就是起动型蓄电池。对发电机的要求(1)由于发动机工作时的转速变化范围很大，要求发电机在发动机转速变化范围内都能正常发电且电压稳定，以满足用电设备的用电需求；(2)要求发电机的体积小、重量轻、故障率低、发电效率高、充电性能良好、维护方便或少维护、使用寿命长等，以确保汽车使用性能要求。2.1蓄电池的构造蓄电池是一种可逆的低压直流电源，既能将化学能转换为电能，也能将电能转换为化学能。汽车起动用铅酸蓄电池(简称蓄电池)按性能可分为干

3、式荷电蓄电池和免维护蓄电池两类。蓄电池的基本构造图2.1.1极板与极板组极板：是蓄电池的基本部件，由它接受充入的电能和向外释放电能。极板分正极板和负极板两种。正极板上的活性物质是二氧化铅，呈棕红色；负极板上的活性物质是海绵状纯铅，呈青灰色。为了增大蓄电池的容量，将多片正极板和负极板各自用横板焊接并联起来，组成正极板组和负极板组。将正负极板相互嵌合（中间用隔板隔开）的极板组（如下图）置于存有电解液的容器中，就构成了单格电池，单格电池的标称电压为2V。一个12V的蓄电池就需用6个单格电池串联而成，如右图，12V电系汽车选用一只电池，24V电系汽车选用两只电池。2.1.2隔板为了

4、避免相互接触而短路，正负极板之间要用绝缘的隔板隔开。隔板材料应具有多孔性结构，以便电解液自由渗透，而且化学性能应稳定，具有良好的耐酸性和抗氧化性。微孔塑料和微孔橡胶隔板的结构如图a所示。免维护蓄电池普遍采用了聚氯乙烯袋式隔板，结构如图b所示。2.1.3电解液（1）电解液的作用是使极板上的活性物质发生溶解和电离，产生电化学反应,它由纯净的硫酸与蒸馏水按一定的比例配制而成。（2）电解液的密度一般为1.24-1.30g/㎝3。（3）电解液纯度是影响蓄电池电气性能和使用寿命的重要因素。因此，蓄电池用电解液必须符合专业标准规定，所用硫酸和蒸馏水也必须符合相应的国家标准和专业标准的规定

5、。由于工业用硫酸和普通水中含铜、铁等杂质较多，会加速蓄电池自放电，所以，不能用于蓄电池。2.1.4壳体蓄电池外壳为一整体式结构的容器，极板、隔板和电解液均装入外壳内。蓄电池电压一般有6V和12V两种规格，因此，外壳内由间壁分成3个和6个互不相通的单格。外壳应耐酸、耐热、耐寒、抗震动，并具有足够的机械强度。此外，还有联条和加液孔盖等。干荷电与免维护蓄电池普遍采用穿壁式点焊联接，所用联条尺寸很小，并设制在壳体内部，如图所示。蓄电池的装配过程2.1.5蓄电池技术状态指示器a）指示器结构b）存电充足c）充电不足d）电解液不足1—透明塑料管2—指示器底座（1）蓄电池技术状态指示器又称

6、为内装式密度计，由透明塑料管、底座和颜色不同的两只小球（一只为蓝色、另一只为红色）组成，如图a所示。（2）当蓄电池电量充足、电解液密度大于1.22时，从指示器顶部进行观察，当中心呈红色圆点、周围呈蓝色圆环，表示蓄电池技术状态良好，如图b所示。（3）当蓄电池电量不足、电解液相对密度过低时，蓝色小球下移到极限位置，其观察结果如图c所示，中心呈红色圆点、周围呈无色透明圆环，表示蓄电池亏电严重，必须立即充电。（4）当电解液液面过低时，两只小球都将下移到极限位置，其观察结果如图d所示，中心呈无色透明圆点、周围呈红色圆环，表示电解液不足，说明蓄电池不能继续使用，必须更换蓄电池。如果这种

7、指示器安装在干荷电蓄电池上，则表示必须添加蒸馏水。2.2蓄电池的工作原理双极硫酸盐化理论；蓄电池中参与化学反应的物质，正极板上pbO2；负极板上是pb；电解液是硫酸水溶液；蓄电池放电时，正极板上的pbO2和负极板上的pb都变成pbSO4水溶液；电解液中的H2SO4减少，相对密度下降。蓄电池充电时，则按相反的方向变化。蓄电池充、放电时总的化学反应方程式为:（二氧化铅）（硫酸）（纯铅）（硫酸铅）（水）（硫酸铅）正极电解液负极正极电解液负极2.2.1蓄电池静止电动势的建立蓄电池的电动势是正、负极浸入电解液后产生的。其反应