汽车电气系统检修教学课件作者刘文国学习任务2汽车电源系统故障检修.ppt

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1、学习任务2汽车电源系统故障检修一、知识准备二、任务实施返回一、知识准备1.传统电源系统的工作过程传统的电源系统由蓄电池、发电机、调节器及充电状态指示装置、开关和导线等连接而成,如图2-1所示。电源系统内蓄电池和发电机是并联工作的。在发动机正常工作时,由发电机向用电设备供电并向蓄电池充电;起动时,蓄电池向起动机供电。由于发电机是由发动机通过传动带驱动旋转的,当发动机转速变化时,发电机输出电压也会变化。为满足汽车用电设备及蓄电池充电恒定电压的要求,电源系统内均设置电压调节器,以保证发电机输出的电压稳定在一定范围内,防止因电压起伏

2、过大而烧毁用电设备。充电状态指示装置指示蓄电池的充放电状况。图2-2所示为爱丽舍轿车电源系统电路。下一页返回一、知识准备1)接通点火开关,蓄电池向发电机提供励磁电流(他励)。励磁电路:蓄电池正极寅发动机舱保险丝盒寅中间插接器2VNR寅点火开关CA00寅插接器2VGR寅保险丝F28寅充电指示灯寅发电机磁场接线柱寅励磁绕组寅调节器寅搭铁。此时,充电指示灯亮。2)发动机起动后,发电机的输出电压高于蓄电池的电动势,充电指示灯熄灭,励磁电流由他激变为自励。励磁电路:励磁二极管寅励磁绕组寅调节器寅搭铁。3)当发电机的输出电压达到调整值时

3、,调节器中起开关作用的晶体管截止,励磁电流迅速下降,发电机的输出电压也迅速下降;当发电机的输出电压小于调整值时,起开关作用的晶体管立刻导通,发电机的输出电压随之升高。就这样,循环反复,使发电机的输出电压稳定在调整值范围内。上一页下一页返回一、知识准备2.蓄电池的智能管理传统的汽车电源系统使用蓄电池—发电机并联为整车电气设备供电,系统的用电设备、电源、开关三者为串联关系。这种连接使供电连接线束繁多,线路的用电安全保护难以实现。随着汽车电气系统智能化的发展,用电设备与开关之间的约束被解除,其约束功能由中央控制单元协调完成。但由于

4、控制单元和电路的增多,若蓄电池—发电机输出电压不稳定,也将引起控制单元工作不稳定。因此,蓄电池已不适合为整车的控制器电路直接供电。上一页下一页返回一、知识准备同时,日益增长的电气设备的功率超过了蓄电池容量和性能的发展速度。在大功率、长时间用电或者司机疏忽造成的长时间放电的情况下,蓄电池进入亏电状态而无法再次起动导致车辆抛锚的事故也时有发生。因此,微控制器被广泛引入汽车电气设备的控制中,一些先进的车型开始对蓄电池的性能状态进行监测,以估计蓄电池的荷电状态,对蓄电池亏电提供保护策略,即蓄电池的智能管理。(1)蓄电池智能管理系统的

5、作用和功能蓄电池智能管理系统的作用是确保汽车车辆内的能量平衡,即确保汽车车辆内部发动机、发电机、蓄电池和能量消耗设备(用电设备)之间的能量平衡,保证蓄电池处于良好的技术状态,保证用电设备正常工作,保证发动机始终处于良好的工作状态。上一页下一页返回一、知识准备蓄电池智能管理系统的主要零部件如图2-3所示,主要包括发动机、发电机、安装于蓄电池负极的智能蓄电池传感器、蓄电池、智能接线盒(或电源模块、微电源模块)、用电设备、数字式发动机电子控制系统(DME)等。蓄电池智能管理系统具有以下功能:1)发电机电压控制和调节。汽车发电机可以

6、自行控制发电机输出电压在14.5V左右,同时蓄电池智能管理系统通过发动机电控单元的串行数据接口导线控制蓄电池的充电电压。2)提高怠速转速。当输出电压已无法满足车辆需求且蓄电池电量不足时,发动机电控单元就会将发动机怠速转速提高至750r/min。上一页下一页返回一、知识准备3)降低最大负荷。虽然已提高怠速转速,若蓄电池电量始终不足,则可通过降低后窗玻璃加热装置的时钟脉冲周期等方式降低功率。降低功率效果不佳时,可关闭相关舒适用电器,以降低车内的最大负荷。4)蓄电池充电平衡。蓄电池的充电状态用充电量与放电量之间的差值来表示。蓄电池

7、智能管理系统通过数据接口导线从智能蓄电池传感器得到这些数据。5)蓄电池的健康状态测量。车辆起动时,蓄电池接线柱电压和起动机起动电流由智能蓄电池传感器进行测量,并通过数据接口导线传送至发动机电控单元,电流管理系统根据这些数据计算出蓄电池的健康状态。上一页下一页返回一、知识准备6)向智能蓄电池传感器传输数据。在发动机熄火、发动机电控单元进入休眠模式之前,电控单元会通过数据接口导线向智能蓄电池传感器发送下列数据:蓄电池的充电状态、车外温度、可用放电量、总线端15唤醒功能释放、总线端15唤醒功能锁止、DME关闭信号。7)休眠电流监控

8、和诊断。发动机电控单元关闭后,智能蓄电池传感器获得电控单元提供的信息,继续监控蓄电池的充电状态。如果蓄电池休眠电流在车辆静止期间超过一定限值,就会在发动机电控单元内存储一个故障代码。上一页下一页返回一、知识准备蓄电池休眠中,由于休眠电流过大,导致蓄电池充电状态较低时,传感器会唤醒电控单元关