汽车电子电气第02章汽车供电系统.pdf

2 章 汽车供电系统 n 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。 n 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 车电 器系统电压稳定。 对蓄电池的要求 n 启动发动机时，蓄电池在5～10S 内，要向启 动机连续供给 大电流 （ 油机200 ～ 600A ，柴油机800 ～1000A）。 n 因此，对蓄电池的要求是：容量大、内阻 小、有足够的启动能力。 n 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 n 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。 n 汽车起动用铅酸蓄电池( 简称蓄电池) 按性能可分为干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 n 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。 n 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。 n 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 。 n 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 n 为了避免相互接触而短路，正负极板 之间要用绝缘的隔板隔开。 n 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。 n 微孔塑料和微 孔橡胶隔板的 结构如图a所 示。 n 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。由于工业用硫酸和普通水中 含铜、铁等杂质 多，会加速蓄电池自放电，所以， 不能用于蓄电池。 2.1.4 壳体 n 蓄电池外壳为一整体式结构的容器，极 板、隔板