蓄電池__汽車電氣設-第四講

1、2.5 蓄電池的充電蓄電池的充電2.5.1充電設備充電設備 所謂充電設備就是指某種直流電源。汽車上采用的充電所謂充電設備就是指某種直流電源。汽車上采用的充電設備是由發(fā)動機驅動的交流發(fā)電機，充電室采用的多為硅整設備是由發(fā)動機驅動的交流發(fā)電機，充電室采用的多為硅整流充電機、晶閘管整流充電機等。流充電機、晶閘管整流充電機等。1.硅整流充電機的型號硅整流充電機的型號 硅整流充電機的型號由五部分組成：硅整流充電機的型號由五部分組成：（1）第一部分是元件種類代號，硅元件用）第一部分是元件種類代號，硅元件用“G”表示，晶閘表示，晶閘管元件用管元件用“KG”表示。表示。（2）第二部分是用途代號，）第二部分是用

2、途代號，“C”表示充電用。表示充電用。（3）第三部分是元件的冷卻方式代號，）第三部分是元件的冷卻方式代號，“A”表示自然冷卻，表示自然冷卻，“S”表示水冷，表示水冷，“F”表示強迫冷卻，表示強迫冷卻，“J”表示油冷。表示油冷。（4）第四部分用數(shù)字表示額定整流電流值（）第四部分用數(shù)字表示額定整流電流值（A）。）。（5）第五部分用數(shù)字表示額定整流電壓值（）第五部分用數(shù)字表示額定整流電壓值（V）。）。舉例：舉例：GCA -6072 表示該充電機為硅整流自然冷卻充電機、表示該充電機為硅整流自然冷卻充電機、額定電流為額定電流為60A，額定電壓為，額定電壓為72V。 KGCA-1536 表示該充電機為晶閘

3、管整流自然冷卻充電表示該充電機為晶閘管整流自然冷卻充電機，額定電流為機，額定電流為15A，額定電壓為，額定電壓為36V。2.硅整流充電機的特點硅整流充電機的特點 硅整流充電機主要由交流電源與硅二極管組成，通過整硅整流充電機主要由交流電源與硅二極管組成，通過整流電路將交流電轉變?yōu)橹绷麟?，以供蓄電池充電之用。流電路將交流電轉變?yōu)橹绷麟?，以供蓄電池充電之用。圖圖2-25 硅整流充電機的主電路硅整流充電機的主電路 圖圖2-26 充電機的外形充電機的外形3.可控硅充電機可控硅充電機圖圖2-27 充電機的正面充電機的正面 圖圖2-28 充電機的背面充電機的背面 1）KGCA-20A100型可控硅充電機主要

4、性能指標型可控硅充電機主要性能指標輸出電流在輸出電流在020A范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。輸入電壓在輸入電壓在150250V范圍內(nèi)均可。范圍內(nèi)均可。電壓自動控制有電壓自動控制有6V、12V、24V、36V、48V、60V六擋。六擋。2）使用方法）使用方法交流輸入用三根銅導線分別對應連接交流輸入用三根銅導線分別對應連接220V交流電源及搭鐵。交流電源及搭鐵。將被充電蓄電池連接成電池組，然后將電池組的正、負極將被充電蓄電池連接成電池組，然后將電池組的正、負極對應連接充電機輸出接線柱的正、負極。對應連接充電機輸出接線柱的正、負極。使用自動控制方式時，若要對一只使用自動控制方式時，若要對一只12V

5、電池充電，應按下電池充電，應按下12V按鍵；若為兩只按鍵；若為兩只12V電池串聯(lián)，則應按下電池串聯(lián)，則應按下24V按鍵，依此按鍵，依此類推。類推。若不使用自動控制，則不按自動控制鍵。若不使用自動控制，則不按自動控制鍵。3）充電過程）充電過程電路連接完畢，采用自動控制方式時，先將電流調(diào)節(jié)旋鈕電路連接完畢，采用自動控制方式時，先將電流調(diào)節(jié)旋鈕逆時針方向旋至極限位置（充電電流為零），再按下相應鍵。逆時針方向旋至極限位置（充電電流為零），再按下相應鍵。 扳動電源開關后，旋動電流調(diào)節(jié)旋鈕，輸出電流表指示扳動電源開關后，旋動電流調(diào)節(jié)旋鈕，輸出電流表指示出充電電流大小，充電指示燈點亮。蓄電池充足電后，充電出

6、充電電流大小，充電指示燈點亮。蓄電池充足電后，充電機自動停止充電，并發(fā)出報警聲。機自動停止充電，并發(fā)出報警聲。若不選用自動控制方式，蓄電池充滿電時，需由操作人員若不選用自動控制方式，蓄電池充滿電時，需由操作人員根據(jù)電池特征判斷是否關機。根據(jù)電池特征判斷是否關機。若電路或充電機自身發(fā)生故障，故障報警燈點亮，同時發(fā)若電路或充電機自身發(fā)生故障，故障報警燈點亮，同時發(fā)出報警聲。出報警聲。2.5.2充電方法充電方法1.定流充電定流充電 在充電過程中，保持充電電流恒定的充電方法稱為定流在充電過程中，保持充電電流恒定的充電方法稱為定流充電。充電。采用定流充電可以將不同采用定流充電可以將不同電壓等級的蓄電池串

7、在一電壓等級的蓄電池串在一起充電，充電電流應按照起充電，充電電流應按照容量最小的電池來選擇，容量最小的電池來選擇，當小容量蓄電池充足電后，當小容量蓄電池充足電后，應及時摘除，然后再繼續(xù)應及時摘除，然后再繼續(xù)給大容量蓄電池充電。給大容量蓄電池充電。圖圖2-29 定流充電定流充電 2.定壓充電定壓充電 在充電過程中，保持充電電壓恒定的充電方法稱為定壓在充電過程中，保持充電電壓恒定的充電方法稱為定壓充電。汽車上的充電系統(tǒng)采用電壓調(diào)節(jié)器實現(xiàn)對充電電壓恒充電。汽車上的充電系統(tǒng)采用電壓調(diào)節(jié)器實現(xiàn)對充電電壓恒定的控制。定的控制。 定壓充電電壓選擇：一般定壓充電電壓選擇：一般每單格電池約需每單格電池約需2.5

8、，即，即6電池需要充電電壓約為電池需要充電電壓約為7.5，12電池需要充電電池需要充電電壓約為電壓約為15V。定壓充電。定壓充電的特點是充電效率高，開的特點是充電效率高，開始始45h內(nèi)，就可獲得內(nèi)，就可獲得9095的充電量，可大的充電量，可大大縮短充電時間。大縮短充電時間。定壓充電電壓選擇合適時，電池充足后，充電電流會自動趨定壓充電電壓選擇合適時，電池充足后，充電電流會自動趨向于零，使充電自動停止，這就不必由人工經(jīng)常調(diào)整和照管。向于零，使充電自動停止，這就不必由人工經(jīng)常調(diào)整和照管。圖圖2-30 定壓充電定壓充電 3.快速脈沖充電快速脈沖充電 快速脈沖充電采用自動控制電路對蓄電池進行正反向脈快速

9、脈沖充電采用自動控制電路對蓄電池進行正反向脈沖充電，可以提高充電效率，使用中的蓄電池補充充電只需沖充電，可以提高充電效率，使用中的蓄電池補充充電只需0.51.5h。1）脈沖快速充電過程）脈沖快速充電過程圖圖2-31 充電的電流波形充電的電流波形充電初期，采用大電充電初期，采用大電流充電（相當于額定容流充電（相當于額定容量的（量的（0.81）C20的的電流），使蓄電池在較電流），使蓄電池在較短時間內(nèi)達到額定容量短時間內(nèi)達到額定容量的的60左右。當單格電左右。當單格電壓上升到壓上升到2.4V、電解液、電解液開始分解而冒氣泡時，開始分解而冒氣泡時，控制電路發(fā)生作用，停控制電路發(fā)生作用，停止大電流充電

10、。止大電流充電。 先停止充電先停止充電2430ms（稱前停充），接著再放（稱前停充），接著再放電或反充，使蓄電池反向電或反充，使蓄電池反向通過一個較大的脈沖電流，通過一個較大的脈沖電流，以消除極板孔隙中形成的以消除極板孔隙中形成的氣泡，然后再停止放電氣泡，然后再停止放電25ms（稱為后停充）。（稱為后停充）。進行循環(huán)脈沖充電。其進行循環(huán)脈沖充電。其循環(huán)過程是：正脈沖充電循環(huán)過程是：正脈沖充電前停充前停充負脈沖瞬間放負脈沖瞬間放電電后停充后停充正脈沖充電正脈沖充電充足。充足。圖圖2-31 充電的電流波形充電的電流波形2）脈沖快速充電的特點）脈沖快速充電的特點充電時間短、省時，新蓄電池初次充電一般

11、不超過充電時間短、省時，新蓄電池初次充電一般不超過5h，舊，舊蓄電池補充充電時間更短，只需蓄電池補充充電時間更短，只需0.51.5h，大大提高了充電，大大提高了充電效率。效率。 一般來講，經(jīng)快速充電的蓄電池只是提高了充電容量，一般來講，經(jīng)快速充電的蓄電池只是提高了充電容量，并未充足電。若想充足，尚需用小電流或正常充電電流進行并未充足電。若想充足，尚需用小電流或正常充電電流進行最后充電。多數(shù)快速充電設備都裝有節(jié)溫器，充電時將其插最后充電。多數(shù)快速充電設備都裝有節(jié)溫器，充電時將其插入蓄電池的注液口中。當電解液溫度超過一定溫度（通常為入蓄電池的注液口中。當電解液溫度超過一定溫度（通常為50）時，設備

12、會自動停電。）時，設備會自動停電。省電、節(jié)能，消耗電能僅為常規(guī)充電的省電、節(jié)能，消耗電能僅為常規(guī)充電的8085。對蓄電池的壽命有一定影響，仍需進一步改進。對蓄電池的壽命有一定影響，仍需進一步改進。2.5.3充電種類充電種類1.初充電及充電步驟初充電及充電步驟 對新蓄電池或更換極板的蓄電池在使用前進行的首次充對新蓄電池或更換極板的蓄電池在使用前進行的首次充電，稱為初充電。電，稱為初充電。 初充電一般采用定流充電，初充電的一般步驟如下：初充電一般采用定流充電，初充電的一般步驟如下：先按蓄電池制造廠的規(guī)定，加注一定密度的電解液（電解液先按蓄電池制造廠的規(guī)定，加注一定密度的電解液（電解液加入前溫度不得

13、超過加入前溫度不得超過30）靜置）靜置68h，再將液面調(diào)整到高，再將液面調(diào)整到高于極板于極板1015 mm。電解液溫度低于。電解液溫度低于25時才能進行充電。時才能進行充電。 初充電的目的是還原普通極板在存放期間被氧化的活性初充電的目的是還原普通極板在存放期間被氧化的活性物質。因此，初充電對蓄電池的使用性能影響很大，若充電物質。因此，初充電對蓄電池的使用性能影響很大，若充電不徹底，會導致蓄電池永久性的充電不足，致使蓄電池容量不徹底，會導致蓄電池永久性的充電不足，致使蓄電池容量不足、壽命縮短。不足、壽命縮短。 接通充電電路，為避免過熱，第一階段應選接通充電電路，為避免過熱，第一階段應選 /15的

14、電的電流，充電到電解液中開始冒氣泡，單格電壓上升到流，充電到電解液中開始冒氣泡，單格電壓上升到2.4為止；為止；第二階段將充電電流減半，繼續(xù)充電到電解液劇烈放出氣泡第二階段將充電電流減半，繼續(xù)充電到電解液劇烈放出氣泡（沸騰），單格電壓到達（沸騰），單格電壓到達2.7，密度和單格電壓連續(xù)，密度和單格電壓連續(xù)23h穩(wěn)定不變?yōu)橹梗砍潆姇r間約為穩(wěn)定不變?yōu)橹?，全部充電時間約為6070h。 充電過程中應經(jīng)常測量電解液溫度，若溫度上升到充電過程中應經(jīng)常測量電解液溫度，若溫度上升到40，應將電流減半，如繼續(xù)上升到應將電流減半，如繼續(xù)上升到45，應立即停止充電，并采，應立即停止充電，并采用人工冷卻（可采用強

15、制通風或將蓄電池置于冷卻水槽中），用人工冷卻（可采用強制通風或將蓄電池置于冷卻水槽中），待冷至待冷至35以下再充電。充電過程中，如減少充電電流，應以下再充電。充電過程中，如減少充電電流，應適當延長充電時間。適當延長充電時間。 初充電臨近完畢時，應測量電解液密度，如不符合規(guī)定，初充電臨近完畢時，應測量電解液密度，如不符合規(guī)定，應用蒸餾水或密度為應用蒸餾水或密度為1.40的電解液進行調(diào)整。調(diào)整后，應再的電解液進行調(diào)整。調(diào)整后，應再充充2h，若密度仍不符合規(guī)定，應再調(diào)整并充電，若密度仍不符合規(guī)定，應再調(diào)整并充電2h，直至密度，直至密度符合要求為止，然后將加液孔蓋擰上，把蓄電池表面清潔干符合要求為止，

16、然后將加液孔蓋擰上，把蓄電池表面清潔干凈。凈。20C2.補充充電及充電步驟補充充電及充電步驟 蓄電池使用后的充電，稱為補充充電。蓄電池在汽車上蓄電池使用后的充電，稱為補充充電。蓄電池在汽車上由發(fā)電機進行的定壓充電，由于不能保證蓄電池徹底充足，由發(fā)電機進行的定壓充電，由于不能保證蓄電池徹底充足，而使蓄電池容量下降時，為防止產(chǎn)生硫化，每隔兩個月應進而使蓄電池容量下降時，為防止產(chǎn)生硫化，每隔兩個月應進行一次補充充電。行一次補充充電。蓄電池存電不足的特征為：蓄電池存電不足的特征為：電解液密度下降到電解液密度下降到1.20 gcm3以下。以下。冬季放電超過額定容量冬季放電超過額定容量 的的25，夏季放電

17、超過額定容量，夏季放電超過額定容量 的的50。燈光暗淡、起動無力、喇叭沙啞。燈光暗淡、起動無力、喇叭沙啞。20C20C 補充充電過程和方法與初充電基本相同，充電第一階段補充充電過程和方法與初充電基本相同，充電第一階段以以 /10的電流充到冒氣泡，電壓到達的電流充到冒氣泡，電壓到達2.4。第二階段將電。第二階段將電流減半，充到流減半，充到“沸騰沸騰”，單格電壓到達，單格電壓到達2.7，電解液密度上，電解液密度上升到最高值，且升到最高值，且23h保持不變，即充電結束。平時補充充保持不變，即充電結束。平時補充充電一般需要電一般需要1317h。20C3.快速脈沖充電及充電步驟快速脈沖充電及充電步驟 快

18、速脈沖充電前，應先檢查電解液密度，并根據(jù)其全充電快速脈沖充電前，應先檢查電解液密度，并根據(jù)其全充電狀態(tài)時的密度值計算蓄電池的剩余容量，以確定初充電時間，狀態(tài)時的密度值計算蓄電池的剩余容量，以確定初充電時間，并將充電設備上的定時器調(diào)到相應時間上。并將充電設備上的定時器調(diào)到相應時間上。 多數(shù)快速充電設備都裝有溫度傳感器，將其插入蓄電池多數(shù)快速充電設備都裝有溫度傳感器，將其插入蓄電池加液口中，當電解液溫度超過加液口中，當電解液溫度超過50時，設備會自動停充。時，設備會自動停充。電解液密度電解液密度剩余容量剩余容量初充電時間初充電時間min電解液密度電解液密度剩余容剩余容量量初充電時間初充電時間min

19、全充電時的全充電時的密度密度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 快速充電時間與電解液密度的關系快速充電時間與電解液密度的關系4.去硫充電及充電步驟去硫充電及充電步驟 蓄電池產(chǎn)生硫化故障后，其內(nèi)阻將顯著增大，開始充電時蓄電池產(chǎn)生硫化故障后，其內(nèi)阻將顯著增大，開始充電時充電電壓較高（嚴重硫化者高達充電電壓較高（嚴重硫化者高達2.8以上），溫升亦較快。以上），溫升亦較快。對嚴重硫化的蓄電池，只能報廢；對硫化程度較輕的蓄電池，對嚴重硫化的蓄電池，只能報廢；對

20、硫化程度較輕的蓄電池，可以通過充電予以消除?？梢酝ㄟ^充電予以消除。 這種消除硫化的充電工藝稱為去硫充電，去硫充電的步這種消除硫化的充電工藝稱為去硫充電，去硫充電的步驟如下：驟如下：首先倒出蓄電池內(nèi)的電解液，用蒸餾水沖洗兩次后，再加首先倒出蓄電池內(nèi)的電解液，用蒸餾水沖洗兩次后，再加入足夠的蒸餾水。入足夠的蒸餾水。接通充電電路，將電流調(diào)到初充電第二階段電流值進行充接通充電電路，將電流調(diào)到初充電第二階段電流值進行充電。當密度升到電。當密度升到1.15gcm3時，倒出電解液，換加蒸餾水再時，倒出電解液，換加蒸餾水再次充電，直到密度不再增加為止。次充電，直到密度不再增加為止。以以20h放電率放電至單格電池電壓降到放電率放電至單格電池電壓降到1.75時，再進行