汽车电器设备2.1 电源系统

汽车电气设备汽车工程系戴之祥安徽职业技术学院

AnhuiVocationalandTechnicalCollege单元二电源系统汽车电源系统组成与结构蓄电池交流发电机调节器《汽车电器设备》安徽职业技术学院

2.1汽车电源系统组成与结构汽车电源系统连接示意图

汽车电源系统中，蓄电池、发电机并联连接，并向所有用电设备供电。发电机是主电源，蓄电池是辅助电源。调节器是一种电压调节装置，其功用是在发电机转速变化时自动调节发电机的输出电压，并使输出电压保持稳定。电源系统电路图

2.2蓄电池蓄电池是一种可逆的低压直流电源，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。

一、蓄电池类型铅酸蓄电池镍碱蓄电池普通铅酸蓄电池干荷电蓄电池目前汽车上已很少采用能长期带电保存，加入电解液后很快就可以使用，无需初充电蓄电池免维护蓄电池用户使用过程中不需要补充电解液汽车电源系统用蓄电池很少采用蓄电池型号代码

（1）（2）（3）（4）（5）单格电池数蓄电池类型蓄电池特征额定容量特殊性能（1）单格电池数：用阿拉伯数字表示。蓄电池额定电压是这个数字的2倍，如6表示6个单格电池，额定电压为12V。（2）蓄电池的类型：用汉语拼音字母表示，如Q为汽车启动用蓄电池、M为摩托车用蓄电池。（3）蓄电池的特征：用汉语拼音字母表示，其含义如下表所示，无字母表示为普通铅酸蓄电池。

蓄电池特征代号特征代号特征特征代号特征特征代号特征A干荷电J胶体电解液D带液式H湿荷电M密闭式Y液密式W免维护B半密闭式Q气密式S少维护F防酸式I激活式

（4）蓄电池的额定容量：用阿拉伯数字表示。单位为A·h(安培·小时)。（5）蓄电池的特殊性能：用汉语拼音字母表示，无字母为一般性能蓄电池。如G表示高起动率；D表示低温起动性能好。示例：6-QA-105，表示有6个单格电池，额定电压为12V，额定容量为105A·h，起动型干荷电蓄电池。（1）（2）（3）（4）（5）单格电池数蓄电池类型蓄电池特征额定容量特殊性能

二、铅酸蓄电池的构造极柱极柱单格电池电解液外壳

二、铅酸蓄电池的构造极板极板分为正极板和负极板，都是由栅架和填充的活性物质组成。栅架由铅锑合金或铅锑锡合金浇铸而成。正极板上的活性物质是深棕色二氧化铅（Pb02）,负极板上的活性物质是青灰色海绵状铅（Pb）。单格电池通常将多片正极板和多片负极板分别通过汇流条焊接在一起，形成正、负极板组正、负极板组相互嵌合，中间再插入隔板便形成一个完整的单格电池。在每个单格电池中，负极板的数量总比正极板多一片，使得每片正极板均处于两片负极板之间。国内极板的厚度为正极板2.2～2.4mm，负极板1.6～1.8mm，而国外已普遍采用1.1～1.5mm的薄型极板结构。电解液

电解液由纯硫酸和蒸馏水按一定的比列配制而成，相对密度一般在1.24～1.30g/cm3。电解液的相对密度对蓄电池的性能和寿命有影响，密度过大，粘度增加，容量下降，密度过小有结冰的危险。应按地区、气候条件和制造厂的要求来选用电解液的相对密度。蓄电池外壳

常用外壳材料有硬橡胶或聚丙烯塑料，也有极少数是用玻璃。1—加液口2—蓄电池盖3—极柱4—隔板5—蓄电池壳体6—肋条

三、铅酸蓄电池的工作原理正极板：Pb4++2e→Pb2+Pb2++SO42-

→PbSO4

负极板：Pb-2e→Pb2+Pb2++SO42-

→PbSO4

放电过程中，正、负极板上的活性物质PbO2

和Pb转化为了PbSO4，电解液中的H2SO4密度逐渐下降。化学能电能放电理论上放电过程应进行到正负极板上的活性物质都转化为了PbSO4，而实际上只有部分的活性物质转化为了PbSO4。

采用更薄的极板，增加极板上的孔密度，可提高蓄电池容量。为何?2PbSO4

+2H2O↓PbO2+Pb+H2SO4

充电过程中，正、负极板上的PbSO4f活分别转化为性物质转化为了PbO2

和Pb，电解液中的H2SO4密度逐渐上升。电能化学能充电过度充电会如何?

四、铅酸蓄电池的容量及影响因素

蓄电池容量是指在规定的条件下输出的电量，蓄电池容量标志着蓄电池的供电能力，是蓄电池最重要的性能参数。

容量计算公式：C=If·tf

（安培·小时，A·h）

If—放电电流（A）

tf

—放电时间（h）影响蓄电池容量的因素放电电流：放电电流越大，蓄电池容量就越小。电解液温度：在放电电流一定的条件下，温度降低则容量减少。电解液密度：在一定范围内，适当加大电解液密度可以使容量增加，但是密度过大，反而会使容量减少。蓄电池极板结构：蓄电池极板的表面积越大，极板越薄，容量也越大。哪些因素?

五、铅酸蓄电池的充电定流充电定压充电智能快速充电初充电补充充电去硫化充电定流充电

充电过程中，充电电流保持恒定。优点：充电电流可任意选择，有益于延长蓄电池寿命，可用于初充电、补充充电及去硫化充电。缺点：充电时间长，且需要经常调整充电电压。定流充电蓄电池连接方法定流充电特性曲线定压充电

充电过程中，充电电压保持恒定。优点：充电速度快，充电时间短，能自动停止充电，不必人工调整和照管。缺点：充电电流大小不能调整，所以不能保证蓄电池彻底充足电，不能用于初充电和去硫化充电。定压充电蓄电池连接方法定压充电特性曲线智能充电机

初充电

初充电是指对新电池或更换极板的蓄电池的首次充电，充电电流小，充电时间长（大约40-60小时），步骤如下：

（1）加注电解液，电解液密度、液面高度应符合规定，放置3-6h；

（2）以IC=C20/15对蓄电池充电，直至电解液开始冒气泡，且单格电池电压上升到2.4V；

（3）以IC=C20/30对蓄电池继续充电，直至单格电压上升至2.7V，电压和电解液密度不再继续上升，并有大量气泡产生，充电完成；

（4）充电结束后2-3h,检查调整电解液密度和液面高度。补充充电

补充充电是指在使用过程中，如因使用不当等原因，致使电池的容量下降而采取的充电，步骤如下：（1）以IC=C20/10，充至单格电压为2.4V；（2）以IC=C20/20，充电至电压为2.7V，电压和电解液密度不再继续上升，并开始产生气泡；（3）充电结束后,检查调整电解液密度和液面高度。去硫化充电

蓄电池硫化：长时间不正确的使用和维护蓄电池，会使极板上逐渐形成一层白色的粗颗粒的硫酸铅，这种硫酸铅颗粒很难在正常充电是溶解还原，会导致电量下降。去硫化充电

去硫化充电步骤如下：

（1）倒出原电解液，并用蒸馏水冲洗两次，然后再加足蒸馏水；

（2）以IC=C20/30充电，当电解液相对密度上升到1.15g/cm3时，倒出电解液，换加新蒸馏水，再次充电，直至电解液密度不在上升；（3）以10h放电率放电，再将蓄电池充满电，电解液的密度调整到标准值即可。充电过程中的注意事项

（1）严格按照蓄电池技术要求充电；（2）充电过程中检测单格电池电压、电解液密度和温度，如有异常，暂停充电；（3）室内充电时，应打开蓄电池加液孔，使产生的氢气、氧气顺利排出；（4）室内充电应通风良好，严禁明火；（5）充电结束后，应先切断交流电源，然后拆卸其他连接线。

六、铅酸蓄电池使用与维护的注意事项