第一章第一章 汽车供电系统汽车供电系统l主要功用向车载用电设备提供电能l主要组成-由蓄电池与发电机并联组成l主要功能：蓄电池在发动机启动时向起动机及点火系等提供电能在发电机电压低或不发电，向车在用电设备供电汽车上同时启用的用电设备功率超过了发电机的额定功率时，协助发电机供电。在其存点不足及发电机负载不多时，将发电机的电能转换为化学能储存起来蓄电池功用蓄电池功用l相当于一个大电容吸收舜变过电压，对电子元件起保护作用l汽车电子控制系统，不间断电源l在35s内向起动机连续供给强大的电流蓄电池主要要求蓄电池主要要求l容量大，内阻小，保证有足够的起动力l能满足发动机起动需要的蓄电池起动型蓄电池对发电机要求对发电机要求l在发动机转速变化范围内都能正常发电且电压稳定，满足用电设备用电需求l体积小、重量轻、故障率低、发电效率高、充电性能好、维护方便、少维护、使用寿命长。第一节第一节 铅蓄电池的构造及工作原理铅蓄电池的构造及工作原理一、铅蓄电池的构造一、铅蓄电池的构造l 蓄电池可分为干式荷电蓄电池和免维护蓄电池蓄电池可分为干式荷电蓄电池和免维护蓄电池l干式荷电蓄电池：在干燥状态下，能在较长时间干式荷电蓄电池：在干燥状态下，能在较长时间内保持制造过程中所得电量的蓄电池内保持制造过程中所得电量的蓄电池l免维护蓄电池：在有效使用期内无需进行添加蒸免维护蓄电池：在有效使用期内无需进行添加蒸馏水等维护工作。馏水等维护工作。 1.极板与极板组极板与极板组l正极板上的活性物质是二氧化铅(PbO2)，负极板上的活性物质是纯铅(Pb)l它们均由铅膏(铅粉、稀硫酸及少量添加剂的混合物)填充在用铅锑合金铸成的栅架上，经化成工艺处理而成的。l在充足电的状态下，正极板呈深棕色，负极板呈深灰色 1.极板与极板组极板与极板组l将一片正极板和一片负极板浸人电解液中，便可得到将一片正极板和一片负极板浸人电解液中，便可得到2V左右左右的电压。的电压。l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。焊接并联起来，组成正极板组和负极板组。l将正负极板相互嵌合将正负极板相互嵌合(中间用隔板隔开中间用隔板隔开)的极板组置于存有电的极板组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。l一个一个12V的蓄电池由的蓄电池由6个单格电池串联而成，如图个单格电池串联而成，如图2-3所示。所示。l12V电系汽车选用一只电池，电系汽车选用一只电池，24 V电系汽车选用两只电池电系汽车选用两只电池 2.隔板隔板l隔板的功用是将正、负极板隔开，防止相邻正、负极板接触而短路。l 隔板应具有多孔性，以便电解液渗透，还应具有良好的耐酸性和抗氧化性。l隔板材料有：木质、微孔橡胶和微孔塑料等。l木质隔板耐酸性能差，在硫酸作用下容易炭化和变脆，且消耗木材不符合保护环境的时代发展潮流，因此已不再使用。l微孔橡胶和微孔塑料隔板耐酸、耐高温性能好，寿命长，且成本低，因此目前广泛使用。3.电解液电解液l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。l电解液由纯净的硫酸与蒸馏水按一定的比例配制而成，其相对密度一般为1. 24 1. 300l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。l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 第二节第二节 蓄电池的工作特性及使用蓄电池的工作特性及使用1、静止电动势2、蓄电池内阻3、蓄电池的充电特性4、蓄电池的放电特性5、蓄电池的容量6、蓄电池的使用 1、静止电动势l静止电动势是蓄电池在静止状态(不充电也不放电)，正负极板之间的电位差(即开路电压)，用Ej表示。l它的大小与电解液的相对密度和温度有关 第二节第二节 蓄电池的工作特性及使用蓄电池的工作特性及使用 2、内电阻l蓄电池的内电阻大小反映了蓄电池带负载的 能力l在相同的条件下，内电阻越小，输出电流越大，带负载能力越强。l蓄电池的内电阻为极板电阻、电解液电阻、隔板电阻、连条和极柱电阻的总和，用R0表示。第二节第二节 蓄电池的工作特性及使用蓄电池的工作特性及使用 3、充电特性l蓄电池的充电特性是指在恒流I I0 0充电过程中，蓄电池的端电压Uc、电动势E和电解液密度等参数随充电时间变化的规律。l以一定的充电电流Ic向一只完全放电的蓄电池进行充电，在充电过程中，每隔一定时间测量其单体电池的端电压Uc、电解液密度和温度便可得到该蓄电池的充电特性曲线。 第二节第二节 蓄电池的工作特性及使用蓄电池的工作特性及使用l 因为充电电压U必须克服蓄电池电动势E和内阻电压降IRo，才能在电路中形成电流，l所以充电电压始终高于电动势，即 =E+IRol蓄电池充足电的特征是: 1)蓄电池的端电压上升至最大值 (单格电池电压为2.7V)，且2h内不再变化。 2)电解液的密度上升至最大值，且2h内基本不变。 3)电解液大量冒气泡，呈现“沸腾” 第二节第二节 蓄电池的工作特性蓄电池的工作特性4、放电特性放电特性l蓄电池的放电特性是指在恒流蓄电池的放电特性是指在恒流I If f放电过程中，蓄放电过程中，蓄电池的端电压电池的端电压U Uf f、电动势、电动势E E和电解液相对密度和电解液相对密度等等参数随时间而变化的规律。参数随时间而变化的规律。l将一只完全充足电的蓄电池以将一只完全充足电的蓄电池以20h20h放电率的电流放电率的电流进行恒流放电，在放电过程中，每隔一定时间测进行恒流放电，在放电过程中，每隔一定时间测量其单体电池的端电压量其单体电池的端电压UfUf和电解液相对密度和电解液相对密度，便可得到该蓄电池的放电特性曲线便可得到该蓄电池的放电特性曲线。 l 从放电特性曲线可知，蓄电池放电终了可由两从放电特性曲线可知，蓄电池放电终了可由两个参数判断个参数判断: :1)1)电解液密度下降至最小的许可值电解液密度下降至最小的许可值 ( (约为约为1 .11g/cm3 )1 .11g/cm3 )。 2)2)单格电池电压下降至放电终止电压单格电池电压下降至放电终止电压 ( (以以20h20h放电率放电，单格终止电压放电率放电，单格终止电压) l终止电压与放电电流的大小密切相关终止电压与放电电流的大小密切相关l放电电流越大，放电的时间就越短，允放电电流越大，放电的时间就越短，允许放电的终止电压也越低许放电的终止电压也越低 5、蓄电池容量、蓄电池容量l蓄电池的容量是指在规定的放电条件下，完全充足电的蓄电池所能放出的电量，用“C”表示。l蓄电池的容量是标志蓄电池对外放电能力、衡量蓄电池质量的优劣以及选用蓄电池的最重要指标。l蓄电池的容量采用Ah(安时)来计量。即容量等于放电电流与持续放电时间的乘积。C=IfTf 影响蓄电池容量的主要因素影响蓄电池容量的主要因素 （1）、放电电流）、放电电流 （2）、电解液温度）、电解液温度 （3）、电解液密度）、电解液密度l因此标称的蓄电池容量是在一定的标准规范下测因此标称的蓄电池容量是在一定的标准规范下测得的。得的。6 蓄电池的使用蓄电池的使用蓄电池的正确使用蓄电池的正确使用1)正确使用起动机。每次起动时间不得超过35s;如果一次未能起动发动机，应休息15s以上再进行第二次起动;连续三次起动不成功时，应查明原因，排除故障后再进行起动。充电方法1、定电流充电2、定电压充电3、二阶段充电