蓄电池__汽车电气设-第四讲.

1、2.5 蓄电池的充电蓄电池的充电2.5.1充电设备充电设备 所谓充电设备就是指某种直流电源。汽车上采用的充电所谓充电设备就是指某种直流电源。汽车上采用的充电设备是由发动机驱动的交流发电机，充电室采用的多为硅整设备是由发动机驱动的交流发电机，充电室采用的多为硅整流充电机、晶闸管整流充电机等。流充电机、晶闸管整流充电机等。1.硅整流充电机的型号硅整流充电机的型号 硅整流充电机的型号由五部分组成：硅整流充电机的型号由五部分组成：（1）第一部分是元件种类代号，硅元件用）第一部分是元件种类代号，硅元件用“G”表示，晶闸表示，晶闸管元件用管元件用“KG”表示。表示。（2）第二部分是用途代号，）第二部分是用

2、途代号，“C”表示充电用。表示充电用。（3）第三部分是元件的冷却方式代号，）第三部分是元件的冷却方式代号，“A”表示自然冷却，表示自然冷却，“S”表示水冷，表示水冷，“F”表示强迫冷却，表示强迫冷却，“J”表示油冷。表示油冷。（4）第四部分用数字表示额定整流电流值（）第四部分用数字表示额定整流电流值（A）。）。（5）第五部分用数字表示额定整流电压值（）第五部分用数字表示额定整流电压值（V）。）。举例：举例：GCA -6072 表示该充电机为硅整流自然冷却充电机、表示该充电机为硅整流自然冷却充电机、额定电流为额定电流为60A，额定电压为，额定电压为72V。 KGCA-1536 表示该充电机为晶闸

3、管整流自然冷却充电表示该充电机为晶闸管整流自然冷却充电机，额定电流为机，额定电流为15A，额定电压为，额定电压为36V。2.硅整流充电机的特点硅整流充电机的特点 硅整流充电机主要由交流电源与硅二极管组成，通过整硅整流充电机主要由交流电源与硅二极管组成，通过整流电路将交流电转变为直流电，以供蓄电池充电之用。流电路将交流电转变为直流电，以供蓄电池充电之用。图图2-25 硅整流充电机的主电路硅整流充电机的主电路 图图2-26 充电机的外形充电机的外形3.可控硅充电机可控硅充电机图图2-27 充电机的正面充电机的正面 图图2-28 充电机的背面充电机的背面 1）KGCA-20A100型可控硅充电机主要

4、性能指标型可控硅充电机主要性能指标输出电流在输出电流在020A范围内连续可调。范围内连续可调。输入电压在输入电压在150250V范围内均可。范围内均可。电压自动控制有电压自动控制有6V、12V、24V、36V、48V、60V六挡。六挡。2）使用方法）使用方法交流输入用三根铜导线分别对应连接交流输入用三根铜导线分别对应连接220V交流电源及搭铁。交流电源及搭铁。将被充电蓄电池连接成电池组，然后将电池组的正、负极将被充电蓄电池连接成电池组，然后将电池组的正、负极对应连接充电机输出接线柱的正、负极。对应连接充电机输出接线柱的正、负极。使用自动控制方式时，若要对一只使用自动控制方式时，若要对一只12V

5、电池充电，应按下电池充电，应按下12V按键；若为两只按键；若为两只12V电池串联，则应按下电池串联，则应按下24V按键，依此按键，依此类推。类推。若不使用自动控制，则不按自动控制键。若不使用自动控制，则不按自动控制键。3）充电过程）充电过程电路连接完毕，采用自动控制方式时，先将电流调节旋钮电路连接完毕，采用自动控制方式时，先将电流调节旋钮逆时针方向旋至极限位置（充电电流为零），再按下相应键。逆时针方向旋至极限位置（充电电流为零），再按下相应键。 扳动电源开关后，旋动电流调节旋钮，输出电流表指示扳动电源开关后，旋动电流调节旋钮，输出电流表指示出充电电流大小，充电指示灯点亮。蓄电池充足电后，充电出

6、充电电流大小，充电指示灯点亮。蓄电池充足电后，充电机自动停止充电，并发出报警声。机自动停止充电，并发出报警声。若不选用自动控制方式，蓄电池充满电时，需由操作人员若不选用自动控制方式，蓄电池充满电时，需由操作人员根据电池特征判断是否关机。根据电池特征判断是否关机。若电路或充电机自身发生故障，故障报警灯点亮，同时发若电路或充电机自身发生故障，故障报警灯点亮，同时发出报警声。出报警声。2.5.2充电方法充电方法1.定流充电定流充电 在充电过程中，保持充电电流恒定的充电方法称为定流在充电过程中，保持充电电流恒定的充电方法称为定流充电。充电。采用定流充电可以将不同采用定流充电可以将不同电压等级的蓄电池串

7、在一电压等级的蓄电池串在一起充电，充电电流应按照起充电，充电电流应按照容量最小的电池来选择，容量最小的电池来选择，当小容量蓄电池充足电后，当小容量蓄电池充足电后，应及时摘除，然后再继续应及时摘除，然后再继续给大容量蓄电池充电。给大容量蓄电池充电。图图2-29 定流充电定流充电 2.定压充电定压充电 在充电过程中，保持充电电压恒定的充电方法称为定压在充电过程中，保持充电电压恒定的充电方法称为定压充电。汽车上的充电系统采用电压调节器实现对充电电压恒充电。汽车上的充电系统采用电压调节器实现对充电电压恒定的控制。定的控制。 定压充电电压选择：一般定压充电电压选择：一般每单格电池约需每单格电池约需2.5

8、，即，即6电池需要充电电压约为电池需要充电电压约为7.5，12电池需要充电电池需要充电电压约为电压约为15V。定压充电。定压充电的特点是充电效率高，开的特点是充电效率高，开始始45h内，就可获得内，就可获得9095的充电量，可大的充电量，可大大缩短充电时间。大缩短充电时间。定压充电电压选择合适时，电池充足后，充电电流会自动趋定压充电电压选择合适时，电池充足后，充电电流会自动趋向于零，使充电自动停止，这就不必由人工经常调整和照管。向于零，使充电自动停止，这就不必由人工经常调整和照管。图图2-30 定压充电定压充电 3.快速脉冲充电快速脉冲充电 快速脉冲充电采用自动控制电路对蓄电池进行正反向脉快速

9、脉冲充电采用自动控制电路对蓄电池进行正反向脉冲充电，可以提高充电效率，使用中的蓄电池补充充电只需冲充电，可以提高充电效率，使用中的蓄电池补充充电只需0.51.5h。1）脉冲快速充电过程）脉冲快速充电过程图图2-31 充电的电流波形充电的电流波形充电初期，采用大电充电初期，采用大电流充电（相当于额定容流充电（相当于额定容量的（量的（0.81）C20的的电流），使蓄电池在较电流），使蓄电池在较短时间内达到额定容量短时间内达到额定容量的的60左右。当单格电左右。当单格电压上升到压上升到2.4V、电解液、电解液开始分解而冒气泡时，开始分解而冒气泡时，控制电路发生作用，停控制电路发生作用，停止大电流充电

10、。止大电流充电。 先停止充电先停止充电2430ms（称前停充），接着再放（称前停充），接着再放电或反充，使蓄电池反向电或反充，使蓄电池反向通过一个较大的脉冲电流，通过一个较大的脉冲电流，以消除极板孔隙中形成的以消除极板孔隙中形成的气泡，然后再停止放电气泡，然后再停止放电25ms（称为后停充）。（称为后停充）。进行循环脉冲充电。其进行循环脉冲充电。其循环过程是：正脉冲充电循环过程是：正脉冲充电前停充前停充负脉冲瞬间放负脉冲瞬间放电电后停充后停充正脉冲充电正脉冲充电充足。充足。图图2-31 充电的电流波形充电的电流波形2）脉冲快速充电的特点）脉冲快速充电的特点充电时间短、省时，新蓄电池初次充电一般

11、不超过充电时间短、省时，新蓄电池初次充电一般不超过5h，旧，旧蓄电池补充充电时间更短，只需蓄电池补充充电时间更短，只需0.51.5h，大大提高了充电，大大提高了充电效率。效率。 一般来讲，经快速充电的蓄电池只是提高了充电容量，一般来讲，经快速充电的蓄电池只是提高了充电容量，并未充足电。若想充足，尚需用小电流或正常充电电流进行并未充足电。若想充足，尚需用小电流或正常充电电流进行最后充电。多数快速充电设备都装有节温器，充电时将其插最后充电。多数快速充电设备都装有节温器，充电时将其插入蓄电池的注液口中。当电解液温度超过一定温度（通常为入蓄电池的注液口中。当电解液温度超过一定温度（通常为50）时，设备

12、会自动停电。）时，设备会自动停电。省电、节能，消耗电能仅为常规充电的省电、节能，消耗电能仅为常规充电的8085。对蓄电池的寿命有一定影响，仍需进一步改进。对蓄电池的寿命有一定影响，仍需进一步改进。2.5.3充电种类充电种类1.初充电及充电步骤初充电及充电步骤 对新蓄电池或更换极板的蓄电池在使用前进行的首次充对新蓄电池或更换极板的蓄电池在使用前进行的首次充电，称为初充电。电，称为初充电。 初充电一般采用定流充电，初充电的一般步骤如下：初充电一般采用定流充电，初充电的一般步骤如下：先按蓄电池制造厂的规定，加注一定密度的电解液（电解液先按蓄电池制造厂的规定，加注一定密度的电解液（电解液加入前温度不得

13、超过加入前温度不得超过30）静置）静置68h，再将液面调整到高，再将液面调整到高于极板于极板1015 mm。电解液温度低于。电解液温度低于25时才能进行充电。时才能进行充电。 初充电的目的是还原普通极板在存放期间被氧化的活性初充电的目的是还原普通极板在存放期间被氧化的活性物质。因此，初充电对蓄电池的使用性能影响很大，若充电物质。因此，初充电对蓄电池的使用性能影响很大，若充电不彻底，会导致蓄电池永久性的充电不足，致使蓄电池容量不彻底，会导致蓄电池永久性的充电不足，致使蓄电池容量不足、寿命缩短。不足、寿命缩短。 接通充电电路，为避免过热，第一阶段应选接通充电电路，为避免过热，第一阶段应选 /15的

14、电的电流，充电到电解液中开始冒气泡，单格电压上升到流，充电到电解液中开始冒气泡，单格电压上升到2.4为止；为止；第二阶段将充电电流减半，继续充电到电解液剧烈放出气泡第二阶段将充电电流减半，继续充电到电解液剧烈放出气泡（沸腾），单格电压到达（沸腾），单格电压到达2.7，密度和单格电压连续，密度和单格电压连续23h稳定不变为止，全部充电时间约为稳定不变为止，全部充电时间约为6070h。 充电过程中应经常测量电解液温度，若温度上升到充电过程中应经常测量电解液温度，若温度上升到40，应将电流减半，如继续上升到应将电流减半，如继续上升到45，应立即停止充电，并采，应立即停止充电，并采用人工冷却（可采用强

15、制通风或将蓄电池置于冷却水槽中），用人工冷却（可采用强制通风或将蓄电池置于冷却水槽中），待冷至待冷至35以下再充电。充电过程中，如减少充电电流，应以下再充电。充电过程中，如减少充电电流，应适当延长充电时间。适当延长充电时间。 初充电临近完毕时，应测量电解液密度，如不符合规定，初充电临近完毕时，应测量电解液密度，如不符合规定，应用蒸馏水或密度为应用蒸馏水或密度为1.40的电解液进行调整。调整后，应再的电解液进行调整。调整后，应再充充2h，若密度仍不符合规定，应再调整并充电，若密度仍不符合规定，应再调整并充电2h，直至密度，直至密度符合要求为止，然后将加液孔盖拧上，把蓄电池表面清洁干符合要求为止，

16、然后将加液孔盖拧上，把蓄电池表面清洁干净。净。20C2.补充充电及充电步骤补充充电及充电步骤 蓄电池使用后的充电，称为补充充电。蓄电池在汽车上蓄电池使用后的充电，称为补充充电。蓄电池在汽车上由发电机进行的定压充电，由于不能保证蓄电池彻底充足，由发电机进行的定压充电，由于不能保证蓄电池彻底充足，而使蓄电池容量下降时，为防止产生硫化，每隔两个月应进而使蓄电池容量下降时，为防止产生硫化，每隔两个月应进行一次补充充电。行一次补充充电。蓄电池存电不足的特征为：蓄电池存电不足的特征为：电解液密度下降到电解液密度下降到1.20 gcm3以下。以下。冬季放电超过额定容量冬季放电超过额定容量 的的25，夏季放电

17、超过额定容量，夏季放电超过额定容量 的的50。灯光暗淡、起动无力、喇叭沙哑。灯光暗淡、起动无力、喇叭沙哑。20C20C 补充充电过程和方法与初充电基本相同，充电第一阶段补充充电过程和方法与初充电基本相同，充电第一阶段以以 /10的电流充到冒气泡，电压到达的电流充到冒气泡，电压到达2.4。第二阶段将电。第二阶段将电流减半，充到流减半，充到“沸腾沸腾”，单格电压到达，单格电压到达2.7，电解液密度上，电解液密度上升到最高值，且升到最高值，且23h保持不变，即充电结束。平时补充充保持不变，即充电结束。平时补充充电一般需要电一般需要1317h。20C3.快速脉冲充电及充电步骤快速脉冲充电及充电步骤 快

18、速脉冲充电前，应先检查电解液密度，并根据其全充电快速脉冲充电前，应先检查电解液密度，并根据其全充电状态时的密度值计算蓄电池的剩余容量，以确定初充电时间，状态时的密度值计算蓄电池的剩余容量，以确定初充电时间，并将充电设备上的定时器调到相应时间上。并将充电设备上的定时器调到相应时间上。 多数快速充电设备都装有温度传感器，将其插入蓄电池多数快速充电设备都装有温度传感器，将其插入蓄电池加液口中，当电解液温度超过加液口中，当电解液温度超过50时，设备会自动停充。时，设备会自动停充。电解液密度电解液密度剩余容量剩余容量初充电时间初充电时间min电解液密度电解液密度剩余容剩余容量量初充电时间初充电时间min

19、全充电时的全充电时的密度密度1.26010001.1751.2005030高于高于1.22575以上以上101.1501.17550451.2001.2255015低于低于1.15025以下以下60表表2-4 快速充电时间与电解液密度的关系快速充电时间与电解液密度的关系4.去硫充电及充电步骤去硫充电及充电步骤 蓄电池产生硫化故障后，其内阻将显著增大，开始充电时蓄电池产生硫化故障后，其内阻将显著增大，开始充电时充电电压较高（严重硫化者高达充电电压较高（严重硫化者高达2.8以上），温升亦较快。以上），温升亦较快。对严重硫化的蓄电池，只能报废；对硫化程度较轻的蓄电池，对严重硫化的蓄电池，只能报废；对

20、硫化程度较轻的蓄电池，可以通过充电予以消除。可以通过充电予以消除。 这种消除硫化的充电工艺称为去硫充电，去硫充电的步这种消除硫化的充电工艺称为去硫充电，去硫充电的步骤如下：骤如下：首先倒出蓄电池内的电解液，用蒸馏水冲洗两次后，再加首先倒出蓄电池内的电解液，用蒸馏水冲洗两次后，再加入足够的蒸馏水。入足够的蒸馏水。接通充电电路，将电流调到初充电第二阶段电流值进行充接通充电电路，将电流调到初充电第二阶段电流值进行充电。当密度升到电。当密度升到1.15gcm3时，倒出电解液，换加蒸馏水再时，倒出电解液，换加蒸馏水再次充电，直到密度不再增加为止。次充电，直到密度不再增加为止。以以20h放电率放电至单格电池电压降到放电率放电至单格电池电压降到1.75时，再进行