汽車電器001.

1、2學(xué)習(xí)本課程的意義n汽車由四大部分組成汽車由四大部分組成：n 發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身、電器n發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的心臟n電電 器器汽車的靈魂34學(xué)習(xí)本課程的意義n目前新車型不斷推出，變化最多的是電器配置。n平均而言，電器裝備占整車成本的比重大約是：n普通汽車：20%30%n高檔轎車：50%以上5學(xué)習(xí)本課程的意義n電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于：n發(fā)動(dòng)機(jī)控制、底盤控制、車身控制、故障診斷n影音、通信、導(dǎo)航、防撞、防盜、等n對汽車的：n動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性、操縱性、穩(wěn)定性、舒適性以及環(huán)保（排污）性n都有直接而且重要的影響6學(xué)習(xí)本課程的意義n汽車的機(jī)械部分已經(jīng)發(fā)展到了極限n今后發(fā)展的主要空間

2、在汽車電器n具體而言，就是：n最新的電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)在汽車上的應(yīng)用n作為汽車業(yè)內(nèi)人員，必須及時(shí)掌握汽車電器的知識(shí)7學(xué)習(xí)方式學(xué)習(xí)方式n學(xué)習(xí)方式包括學(xué)習(xí)方式包括：n1、課堂講授n2、實(shí) 訓(xùn)n3、研 討n 階段性地對學(xué)習(xí)內(nèi)容作回顧、總結(jié)、思考。n提出學(xué)習(xí)中遇到的問題，通過討論，深化掌握所學(xué)內(nèi)容。課堂講授課堂講授實(shí)實(shí) 訓(xùn)訓(xùn)研研 討討研討研討8學(xué)習(xí)方式學(xué)習(xí)方式n快樂學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)快樂快樂學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)快樂n享受學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)享受享受學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)享受9學(xué)習(xí)內(nèi)容n一、汽車電器裝置一、汽車電器裝置n二、汽車電子控制系統(tǒng)二、汽車電子控制系統(tǒng)10學(xué)習(xí)內(nèi)容n一、汽車電器裝置一、汽車電器裝置n由：供電系統(tǒng)、用電設(shè)備、

3、檢測裝置和配電裝置四部分組成n1、供電系統(tǒng)、供電系統(tǒng)n蓄電池（第一章）n發(fā)電機(jī)與調(diào)節(jié)器（第二章）11學(xué)習(xí)內(nèi)容n2、用電設(shè)備、用電設(shè)備n起動(dòng)系統(tǒng)（第三章）、點(diǎn)火系統(tǒng)（第四章）、n照明與信號系統(tǒng)（第五章）、儀表與顯示系統(tǒng)（第六章）、n輔助電器設(shè)備（第十一章）12學(xué)習(xí)內(nèi)容n3、檢測裝置、檢測裝置n各種檢測儀表、傳感器n4、配電裝置、配電裝置n中央配電盒、電路、開關(guān)、熔斷器、易熔線、繼電器、插接件、導(dǎo)線n（第十二章）13學(xué)習(xí)內(nèi)容n二、汽車電子控制系統(tǒng)二、汽車電子控制系統(tǒng)n1、發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)n第4章（電控點(diǎn)火系統(tǒng)）、第7章（電噴系統(tǒng)）n2、底盤電子控制系統(tǒng)、底盤電子控制系統(tǒng)n第8

4、章（ABS）、第10章（自動(dòng)變速器、電控懸架）、電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向、四輪轉(zhuǎn)向控制n3、車身電子控制系統(tǒng)、車身電子控制系統(tǒng)n第9章（SRS）、第10章（巡航控制、防盜系統(tǒng)）課程只能介紹部分內(nèi)容，打基礎(chǔ)。需要不斷學(xué)習(xí)課程只能介紹部分內(nèi)容，打基礎(chǔ)。需要不斷學(xué)習(xí)14第一章 蓄電池n第一章第一章 蓄電池蓄電池n蓄電池蓄電池是n可逆式 直流 電源，1516第一章 蓄電池n蓄電池與發(fā)電機(jī) 后組成汽車電源。n各有分工。n蓄電池是1859年由普蘭特(Plante)發(fā)明的，至今已有一百多年的歷史。100多年歷史17第一章 蓄電池n汽車蓄電池的作用汽車蓄電池的作用：n（1）起動(dòng)時(shí)，向起動(dòng)機(jī)、點(diǎn)火系供電。n（2）發(fā)電機(jī)不發(fā)

5、電或電壓較低時(shí)，供電。n（3）發(fā)電機(jī)負(fù)荷較大時(shí)，協(xié)助發(fā)電機(jī)供電。n（4）儲(chǔ)存發(fā)電機(jī)富裕電量，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存。n（5）大電容，吸收瞬時(shí)過電壓，穩(wěn)定電路電壓，保護(hù)電子元件不受損壞。最主要的作用18第一章 蓄電池n汽車蓄電池分類汽車蓄電池分類n須滿足發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)起動(dòng)的需要即在短時(shí)間內(nèi)提供大電流（幾百安）稱為。n還有多種分類：根據(jù)電解液的不同，蓄電池又可分為酸性蓄電池和堿性蓄電池。n鉛酸蓄電池優(yōu)點(diǎn)：鉛酸蓄電池優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)阻小，電壓穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、成本低，起動(dòng)性能好在汽車上應(yīng)用廣泛。優(yōu)優(yōu) 點(diǎn)點(diǎn)191.1 蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號n 1. 1.1 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)n蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖201. 1.1 蓄電池結(jié)構(gòu)n汽車蓄電池

6、分隔為6個(gè)單格，n每個(gè)單格電池的標(biāo)稱電壓標(biāo)稱電壓為 2V 211. 1.1 蓄電池結(jié)構(gòu)n單格電池由：正、負(fù)極板、隔板等組成。n將6個(gè)單格電池用鉛連接條串聯(lián)后，裝在殼體內(nèi)，注入電解液，用極柱對外連接，即制成一只12V蓄電池總成。n問：蓄蓄 電電 池池 的的 組組 成成 ？22231. 1.1 蓄電池結(jié)構(gòu)n1 、極板、極板 n極板分為正極板和負(fù)極板，是蓄電池的，由 柵架和 活性物質(zhì) 構(gòu)成。n蓄電池在充、放電過程中，電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換，就是依靠極板上活性物質(zhì)與電解液中硫酸的化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。24正極板正極板上是PbO2，呈深棕色。負(fù)極板負(fù)極板上是Pb，呈青灰色。251. 1.1 蓄電池結(jié)構(gòu)n柵架

7、柵架的作用是容納活性物質(zhì)并使極板成形。n有鉛銻和鉛鈣合金兩種。261. 1.1 蓄電池結(jié)構(gòu)n加入銻是為了提高柵架的機(jī)械強(qiáng)度并改善澆鑄性能n但鉛銻合金耐電化學(xué)腐蝕性能差，銻易析出，引起蓄電池的自放電和柵架的膨脹、潰爛。n當(dāng)前柵架多采用鉛鈣合金普通負(fù)極板的厚度厚度為1.8mm，正極板為2.2mm。薄型極板，厚度為1.11.5mm271. 1.1 蓄電池結(jié)構(gòu)n為了增大蓄電池的容量，n將多片正、負(fù)極板分別并聯(lián)并聯(lián)組成正、負(fù)，n正、負(fù)極板相互嵌合，中間插入隔板。281. 1.1 蓄電池結(jié)構(gòu)n正極板處于負(fù)極板之間，兩側(cè)放電均勻，n否則，正極板的機(jī)械強(qiáng)度差，單面工作會(huì)使兩側(cè)活性物質(zhì)體積變化不一致，而造成極板

8、拱曲。 291. 1.1 蓄電池結(jié)構(gòu)n2. 隔隔 板板 n為了減小減小蓄電池的內(nèi)阻和尺寸，蓄電池內(nèi)部正、負(fù)極板應(yīng)盡可能地靠近。n為避免短路，正負(fù)極板之間要有隔板隔板。n隔板材料材料：多孔、化學(xué)性能穩(wěn)定、耐酸、抗氧化3031321. 1.1 蓄電池結(jié)構(gòu)n隔板隔板有：木質(zhì)、微孔橡膠、微孔塑料以及浸樹脂紙質(zhì)等。n老式老式隔板帶溝槽，安裝時(shí)，帶溝槽的一面應(yīng)面向正極板。這是因?yàn)檎龢O板在充、放電過程中化學(xué)反應(yīng)激烈，溝槽能使電解液較順利地上下流通。同時(shí)，使正極板上脫落的活性物質(zhì)順利地掉入殼底槽中。n現(xiàn)在多用袋狀隔板袋狀隔板（將微孔塑料隔板制成袋狀，緊包在正極板外部，可進(jìn)一步防止活性物質(zhì)脫落，避免極板內(nèi)部短路

9、并使組裝工藝簡化）331. 1.1 蓄電池結(jié)構(gòu)n3. 殼體殼體 n盛放電解液和極板組n材料材料：耐酸、耐熱、耐振、絕緣性好、并且有一定機(jī)械強(qiáng)度n早期采用硬橡膠，目前 聚丙烯塑料n殼體為整體式結(jié)構(gòu)，分成6個(gè)單格，底部有突起的肋條，用來擱置極板組。n肋條間的空隙用來積存脫落下來的活性物質(zhì)，以防止在極板間造成短路。34351. 1.1 蓄電池結(jié)構(gòu)n殼體上部每個(gè)單格都有一個(gè)加液孔加液孔，n可用于檢查電解液液面高度和測量電解液密度，用螺塞密封。361. 1.1 蓄電池結(jié)構(gòu)n螺塞上有通氣孔，可使充電時(shí)產(chǎn)生的H2 和O2隨時(shí)逸出。371. 1.1 蓄電池結(jié)構(gòu)n蓄電池由單格電池串聯(lián)而成。n蓄電池的串聯(lián)方式一般

10、有傳統(tǒng)外露式鉛連接條連接、內(nèi)部穿壁式連接和跨越式連接三種381. 1.1 蓄電池結(jié)構(gòu)n4. 電解液電解液 n高純度硫酸+蒸餾水 按比例配制n電解液密度一般為1.241.30 g/cm3391. 1.1 蓄電池結(jié)構(gòu)n注意配制順序：硫酸+水n不同地區(qū)和氣候條件下電解液相對密度要求不同，見下表1-1。n總體上是：密度密度n北方北方 南方，冬季南方，冬季 夏季夏季不能反40表1-1 不同地區(qū)和氣候條件下電解液的密度要求 氣候條件(冬季溫度)蓄電池時(shí)的密度/（ g/cm3） 冬季 夏季 低于-40地區(qū) 1.311.25高于-40地區(qū)1.291.25高于-30地區(qū)1.281.25高于-20地區(qū)1.271.

11、24高于0地區(qū)1.241.24411.1.2 蓄電池的規(guī)格型號蓄電池的規(guī)格型號n目前執(zhí)行的最新標(biāo)準(zhǔn)是GB/T5008-2005起動(dòng)用鉛酸蓄電池 n型號分為5部分：nn比如：n6QA58G421.1.2 蓄電池的規(guī)格型號n第第部分部分蓄電池單格電池?cái)?shù)量，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。n第第部分部分蓄電池用途，用大寫字母表示。（“汽車用” “Q” ，“摩托車用” “M”）n第第部分部分蓄電池特征，用大寫字母表示。（可省略，特征代 號見表1-2）431.1.2 蓄電池的規(guī)格型號n第第部分部分20 h放電率的額定容量（用數(shù)字表示，單位是Ah）n第第部分部分特殊性能，用大寫字母表示。（可省略，G-表示高起動(dòng)率、S-

12、表示塑料外殼，D-表示低溫起動(dòng)性能）n : 6QA58G44表1-2 蓄電池特征代號特征代號蓄電池特征 特征代號蓄電池特征 特征代號蓄電池特征 A干荷電 J膠體電解液 D帶液式 H濕荷電M密閉式 Y液密式 W免維護(hù) B半密閉式 Q氣密式 S少維護(hù) F防酸式 I激活式 451.1.2 蓄電池的規(guī)格型號n型號舉例：型號舉例：6個(gè)單格電池、額定電壓為12V，額定容量為90Ah、汽車起動(dòng)型蓄電池。：6個(gè)單格電池、額定電壓12V、干荷電、免維護(hù)、額定容量為100Ah、汽車起動(dòng)型蓄電池。461.2 蓄電池的工作原理蓄電池的工作原理n 蓄電池的充電過程充電過程和放電過程放電過程是一種可逆的化學(xué)反應(yīng)。n充電過

13、程充電過程：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在蓄電池中，n放電過程放電過程：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芄┙o汽車用電設(shè)備。471.2 蓄電池的工作原理n1.2.1 放電過程放電過程n極板浸入電解液：有少量鉛溶入電解液Pb2+，在負(fù)極板上留下多余的電子，使負(fù)極板呈負(fù)電位，約為-0.1V。481.2.1 放電過程少量PbO2溶入電解液，與水反應(yīng)nPb（OH）， Pb（OH）再分離成Pb和OH。n 一部分Pb沉附 正極板上，使正極板呈正電位，約為+2.0V。491.2.1 放電過程n外電路未接通時(shí)，蓄電池的靜止電動(dòng)勢約為E0=2.0V（0.1V）=2.1Vn若接通外電路，產(chǎn)生電流 I501.2.1 放電過程Pb4+和負(fù)

14、極板來的電子結(jié)合，生成二價(jià)鉛離子Pb2+。n Pb2+與電解液中的SO42-結(jié)合PbSO4沉附在正極板上正極板電位降低。511.2.1 放電過程nPb2+與SO42-結(jié)合，n PbSO4而 沉附在負(fù)極板上。521.2.1 放電過程n放電過程的化學(xué)方程式為nPbO2 + 2H2SO4 Pb PbSO4 + 2H2O + PbSO4n正極 電解液 負(fù)極 正極 電解液 負(fù)極n理論上，活性物質(zhì)可全部轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U放電過程531.2.1 放電過程n實(shí)際上，由于電解液不能滲漏到活性物質(zhì)的最內(nèi)層，只有20-30%的活性物質(zhì)可能轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U。n因此采用薄型極板，增加多孔性，以提高活性物質(zhì)的利用率。n放電過程中，

15、正、負(fù)極板上活性物質(zhì)PbO2和Pb不斷地轉(zhuǎn)化為PbSO4，電解液中的H2SO4不斷地減小，而H2O增多，。541.2.2 充電過程n1.2.2 充電過程充電過程n充電時(shí)，蓄電池外接直流電源。n因外接直流電源端電壓高于蓄電池電動(dòng)勢，電流方向如圖，電子從蓄電池正極流向負(fù)極電子從蓄電池正極流向負(fù)極。55充電過程：少量PbSO4溶于電解液Pb2+和SO42，n Pb2+（外界電場的作用下）失去2ePb4+，和電解液中OH結(jié)合Pb（OH）4nPb（OH）4分解成PbO2和H2O，nPbO2沉附在正極板上。nSO42和H+結(jié)合成H2SO4。56充電過程：少量PbSO4溶入電解液nPb2+和SO42， nP

16、b2+（外界電場的作用下）獲得2ePb，沉附在負(fù)極板上。nSO42和H+結(jié)合成H2SO4。 571.2.2 充電過程n正、負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)與放電過程相反，其化學(xué)反應(yīng)方程式為：nPbSO4 + 2H2O + PbSO4 PbO2 + 2H2SO4 + Pb n 正極 電解液 負(fù)極 正極 電解液 負(fù)極充電581.2.2 充電過程n充電接近終了時(shí)，電解液的密度 到 Maxn并引起水的電解：周圍的2個(gè)H+得到2eH2逸出；周圍的O2失去2eO2逸出。591.2.2 充電過程n 中消耗了水，生成了硫酸n電解液的密度中消耗了硫酸，生成了水n電解液密度601.3 蓄電池的工作特性蓄電池的工作特性n1.3.1

17、靜止電動(dòng)勢靜止電動(dòng)勢n蓄電池靜止電動(dòng)勢 E0 是指 單格電池 在 靜止?fàn)顟B(tài) 下（不進(jìn)行充、放電時(shí)）正負(fù)極板之間的電位差。61靜止電動(dòng)勢靜止電動(dòng)勢nE0 主要取決于電解液的密度密度和溫度溫度。n電解液密度在1.051.30g/cm3范圍內(nèi)時(shí)，n E0 = 0.85+25n式中 2525時(shí)的電解液密度（g/cm3）n比如：n海南，新蓄電池電解液密度取1.24g/cm3，則n E0= 0.85+1.24 =2.09 V621.3.1 靜止電動(dòng)勢n實(shí)測電解液密度t 可換算成25時(shí)的密度n25=t+(t25)n式中n= 0.00075 （密度溫度系數(shù) ）n即 ： 電 解 液 溫 度 每 升 高 1 ，

18、密 度 下 降0.00075g/cm3；nt實(shí)際測得的電解液溫度（）。 63. 蓄電池內(nèi)阻蓄電池內(nèi)阻n蓄電池內(nèi)阻包括：極板電阻、隔板電阻、電解液電阻和連條電阻等。n極板電阻極板電阻很小，其阻值隨活性物質(zhì)而變化。n 充電后電阻減小，放電后電阻增大。n隔板電阻隔板電阻與材料有關(guān)，木質(zhì)隔板多孔性差，其電阻值比微孔橡膠、微孔塑料隔板的大。64. 蓄電池內(nèi)阻n電解液的電阻電解液的電阻隨著密度、溫度不同而變化。n由右圖可以看出：n25=1.20 g/cm3時(shí)，阻值最小65. 蓄電池內(nèi)阻n原因原因：n該密度時(shí)，H2SO4離解出的H+離子和HSO4離子的數(shù)量較多。n溫度降低時(shí)，離子活動(dòng)能力差，電阻增大。n技術(shù)

19、狀態(tài)良好的蓄電池的內(nèi)阻只有 左右。n在起動(dòng)時(shí)可以輸出較大電流，滿足起動(dòng)的需要。0.0166.蓄電池的放電特性蓄電池的放電特性指：充足電的蓄電池在恒流放電過程中，端電壓端電壓U、電解液密度電解液密度25隨時(shí)間變化的規(guī)律。n蓄電池以20h放電率放電率恒流放電的特性曲線如右圖所示。67.蓄電池的放電特性n電解液密度電解液密度：n隨著放電的進(jìn)行按直線規(guī)律下降。n因?yàn)樵诤懔鞣烹娺^程中，單位時(shí)間內(nèi)消耗的硫酸和生成水的數(shù)量一定。68.蓄電池的放電特性n端電壓端電壓：n放電開始時(shí)，端電壓下降較快，中間較平緩，接近放電終了時(shí)，又迅速 下 降 ， 當(dāng) 電 壓 降 到1.75V時(shí)（若繼續(xù)放電，電壓將急劇下降到零），

20、若停止放電，端電壓又上升到一定值。為什么呢69.蓄電池的放電特性n開始放電開始放電時(shí)，化學(xué)反應(yīng)在極板孔隙內(nèi)進(jìn)行，先消耗孔隙內(nèi)硫酸，因孔隙小孔隙內(nèi)迅速，電動(dòng)勢迅速 端電壓迅速。n隨著孔隙內(nèi)的不斷，孔隙內(nèi)外差不斷增大，硫酸向孔隙內(nèi)滲透。n當(dāng)滲透到孔隙的硫酸與消耗的硫酸達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，孔隙內(nèi)、外一起，端電壓按近似直線規(guī)律下降。70.蓄電池的放電特性n在迅速下降迅速下降階段，由于極板表面和孔隙中生成的硫酸鉛體積較大，孔隙變小，使孔隙外的電解液向內(nèi)滲透困難，孔隙內(nèi)的下降很快。n同時(shí)，硫酸鉛本身的導(dǎo)電性能差，放電時(shí)間越長，硫酸鉛越多，內(nèi)阻越大。 71.蓄電池的放電特性n將端電壓急劇下降的臨界點(diǎn)

21、，稱為放電終了放電終了。n當(dāng)蓄電池達(dá)到放電終了時(shí)，必須停止放電。n放電終了后再繼續(xù)放電，稱為過放電過放電。n此時(shí)，由于極板孔隙被大顆粒的硫酸鉛堵塞，電解液無法滲入內(nèi)部參加化學(xué)反應(yīng)，極板孔隙內(nèi)急劇下降到零，端電壓也將急劇下降到零，這將影響蓄電池的使用壽命和容量。72.蓄電池的放電特性n停止放電后，由于放電電流為零，電阻上的電壓降為零。n隨著孔隙外的硫酸向孔隙內(nèi)逐漸滲入，孔隙內(nèi)電解液密度緩慢上升，端電壓可逐漸回升到1.95V。放電終了的特征特征是：73.蓄電池的放電特性n（1）單格電壓降至放電終止電壓。n（2）電解液密度降低到最小許可值。n放電所容許的終止電壓與放電電流的大小有關(guān)。放電電流越大，放

22、電時(shí)間則越短，允許的放電終止電壓也越低。n表1-4 放電電流與終止電壓的關(guān)系放電電流放電電流/A 0.05Q 0.1Q 0.25Q 1Q 3Q 連續(xù)放電時(shí)間連續(xù)放電時(shí)間20h10h3h30min5min單格電池終止電壓單格電池終止電壓/V 1.751.701.651.551.5Q是什么？741.3.4 蓄電池的充電特性蓄電池的充電特性n指：在恒流充電過程中，單格電池的端電壓U和電解液密度25隨時(shí)間的變化規(guī)律。n右圖右圖：20h放電率恒流充電特性曲線751.3.4 蓄電池的充電特性n電解液密度電解液密度：n充電電流恒定，單位時(shí)間內(nèi)生成的硫酸數(shù)量一定，n隨充電時(shí)間的增加而呈直線上升。761.3.4

23、 蓄電池的充電特性n端電壓端電壓：n開始充電階段，電壓迅速上升；n進(jìn)入穩(wěn)定階段，電壓緩慢上升到2.4V，同時(shí)有氣泡產(chǎn)生；771.3.4 蓄電池的充電特性n接著電壓又迅速上升到2.7V左右穩(wěn)定不變；n切斷充電電流，電壓逐漸下降到一定值不再變化 。為什么呢781.3.4 蓄電池的充電特性n開始充電開始充電時(shí)，孔隙內(nèi)迅速生成硫酸孔隙內(nèi)，U迅速；n當(dāng)孔隙內(nèi)生成硫酸與向外擴(kuò)散的速度達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，U隨整個(gè)容器內(nèi)的而。n當(dāng)U達(dá)到2.4V時(shí)，電解液中開始產(chǎn)生氣泡，表明基本充足電，正、負(fù)極板上的硫酸鉛已基本轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸U和鉛，部分電流用于電解水，產(chǎn)生了氫氣和氧氣。791.3.4 蓄電池的充電特性n繼續(xù)

24、充電繼續(xù)充電，隨著少量硫酸鉛的繼續(xù)轉(zhuǎn)化，電解水的電流增大。nH+結(jié)合成H2的速度 H+產(chǎn)生的速度n在負(fù)極板負(fù)極板周圍積聚著大量的H+ ，在電解液與負(fù)極板間產(chǎn)生了一定的附加電位（約0.3V），U迅速，直到2.7V保持不變。n此時(shí)也不再變化。n為了使蓄電池活性物質(zhì)全部還原，往往再繼續(xù)充電2h。801.3.4 蓄電池的充電特性n充電終了后再繼續(xù)充電，稱為過充電過充電。n過充電產(chǎn)生的大量氣泡從極板孔隙中沖出，導(dǎo)致活性物質(zhì)脫落，使蓄電池的容量降低，使用壽命縮短。n應(yīng)避免長時(shí)間過充電。811.3.4 蓄電池的充電特性n停止充電后，內(nèi)壓降立即消失，積聚在負(fù)極板周圍的H+形成H2逸出；n孔隙內(nèi)的硫酸向外擴(kuò)散，

25、使電解液混合均勻，U下降到穩(wěn)定的值。n（1）端電壓上升到最大值（2.7V）且2h內(nèi)不再增加。n（2）電解液密度上升到最大值，2h內(nèi)不再增加。充電終了的特征特征是：821.3.5 蓄電池的蓄電池的容量及其影響因素容量及其影響因素n1、蓄電池的容量、蓄電池的容量n完全充電的蓄電池在放電允許的范圍內(nèi)輸出的電量，它標(biāo)志蓄電池對外供電的能力。n當(dāng)蓄電池以恒定電流放電時(shí)，其容量 Q 等于放電電流 If 和放電時(shí)間 tf 的乘積.n Q = If tf （Ah）什么是蓄電池容量？831.3.5 蓄電池的容量及其影響因素n蓄電池的容量容量與放電電流的大小and電解液的溫度有關(guān)，因此蓄電池的標(biāo)稱容量是在一定的放

26、電電流、一定的終止電壓和一定的電解液溫度下確定的。n標(biāo)稱容量分為額定容量和起動(dòng)容量。841.3.5 蓄電池的容量及其影響因素n（1）額定容量）額定容量Qe：n指完全充足電的蓄電池在電解液平均溫度為25的情況下，以20h放電率連續(xù)放電至單格電壓為1.75V時(shí)輸出的電量。 851.3.5 蓄電池的容量及其影響因素n（2）起動(dòng)容量）起動(dòng)容量n表示蓄電池接起動(dòng)機(jī)時(shí)的供電能力，有常溫和低溫兩種起動(dòng)容量。n1）常溫起動(dòng)容量常溫起動(dòng)容量：指電解液溫度為時(shí)，以5min放電率連續(xù)放電至單格電壓降到1.5V時(shí)所放出的電量，其放電持續(xù)時(shí)間應(yīng)在5min以上。3Qe大電流。分常溫、低溫。861.3.5 蓄電池的容量及其

27、影響因素n2）低溫起動(dòng)容量低溫起動(dòng)容量：n指電解液溫度為時(shí)，以3倍額定容量的電流連續(xù)放電至單格電壓降到1.5V時(shí)所放出的電量，其放電持續(xù)時(shí)間應(yīng)在2.5min以上。 3Qe大電流、低溫。871.3.5 蓄電池的容量及其影響因素n2、蓄電池容量的影響因素、蓄電池容量的影響因素n與放電電流、電解液的溫度、電解液的密度及極板的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。n（1）放電電流）放電電流。放電電流過大時(shí)，化學(xué)反應(yīng)作用于極板表面，電解液來不及滲入極板內(nèi)部，就已被表面生成的硫酸鉛堵塞，致使極板內(nèi)部大量的活性物質(zhì)不能參加化學(xué)反應(yīng)，使容量減小。881.3.5 蓄電池的容量及其影響因素n（2）電解液溫度）電解液溫度：n溫度低時(shí)，電

28、解液黏度增加，離子運(yùn)動(dòng)速度慢，電解液滲入困難，活性物質(zhì)不能充分利用，Q。n冬季，汽車起動(dòng)困難，放電電流大，溫度低，使Q 起動(dòng)時(shí)常常感到蓄電池電量不足。蓄電池也怕冷蓄電池也怕冷891.3.5 蓄電池的容量及其影響因素n（3）電解液的密度）電解液的密度n在一定范圍內(nèi)，適當(dāng)加大電解液密度，可以提高蓄電池的容量。n但密度過大，將使其黏度增加，內(nèi)阻增大，端電壓及容量減小。n一般情況下，采用電解液的密度偏低有利于提高放電電流和容量，同時(shí)也有利于延長鉛蓄電池的使用壽命。n電解液的密度，應(yīng)根據(jù)用戶所在地區(qū)的氣候條件電解液的密度，應(yīng)根據(jù)用戶所在地區(qū)的氣候條件而定。而定。按氣候條件按氣候條件901.3.5 蓄電池

29、的容量及其影響因素n（4）電解液的純度）電解液的純度n電解液中一些有害雜質(zhì)腐蝕柵架，沉附于極板上的雜質(zhì)會(huì)產(chǎn)生蓄電池局部自放電。n電解液應(yīng)采用化學(xué)純硫酸和蒸餾水配制。n（5）極板的結(jié)構(gòu)）極板的結(jié)構(gòu)n極板有效面積越大，片數(shù)越多，極板越薄，蓄電池的容量就越大。 純純多片并聯(lián)多片并聯(lián)911.4 蓄電池的充電及充電設(shè)備蓄電池的充電及充電設(shè)備n1.4.1 蓄電池的充電種類蓄電池的充電種類n1. 初充電初充電n 對新蓄電池或更換了極板后的蓄電池，在使用之前的首次充電叫做初充電。n初充電對蓄電池性能和使用壽命影響很大。n若初充電不足，蓄電池的容量會(huì)降低，壽命縮短；n初充電過量，隔板和極板將受到嚴(yán)重腐蝕，壽命也

30、會(huì)大大降低。初充電十分重要921.4.1 蓄電池的充電種類n初充電的特點(diǎn)：初充電的特點(diǎn)：充電電流小，充電時(shí)間長。n初充電的步驟步驟：n （1）按規(guī)定加注一定密度的電解液。n電解液加入前的溫度不應(yīng)超過30，加入后靜放36h,再將液面調(diào)整到極板以上15mm，待電解液溫度低于35時(shí),方可進(jìn)行充電。加液，注意溫度加液，注意溫度931.4.1 蓄電池的充電種類n（2）開始時(shí)，按表1-5中第一階段的電流值I1進(jìn)行充電。n當(dāng)U達(dá)到2.32.4V，再按第二階段的電流值I2n（通常I2=1/2 I1）繼續(xù)充電，直到U和電解液密度在23h內(nèi)不再上升，并有大量氣泡產(chǎn)生為止。分二個(gè)階段941.4.1 蓄電池的充電種類

31、n充電過程中應(yīng)不斷測量電解液的溫度。n若溫度上升到40，應(yīng)將電流值減半；n若溫度上升到45，應(yīng)立即停止充電，并人工冷卻，待下降至35以下時(shí)才可繼續(xù)充電。注意溫度注意溫度95蓄電池型號額定容量A.h額定電壓V初 充 電補(bǔ) 充 充 電第一階段第二階段第一階段第二階段電流A時(shí)間/h電流A時(shí)間/h電流A時(shí)間/h電流A時(shí)間/h3-Q-7575652535320307.5101143535-Q-909063953-Q-1501501051576-Q-6060124253522030610113356-Q-7575537.546-Q-909063946-Q-1051057410.556-Q-12012084

32、126表1-5 蓄電池的充電電流初充I=Q/15，補(bǔ)充I=Q/10961.4.1 蓄電池的充電種類n（3）初充電接近結(jié)束時(shí)，應(yīng)測量電解液密度和液面高度，用蒸餾水或或密度為1.40g/cm3的電解液進(jìn)行調(diào)整。n調(diào)整后，再充2h，直至密度和液面高度符合要求。n（4）初充電后，為確保蓄電池技術(shù)狀況良好，不能直接使用，而應(yīng)靜放12h后，再進(jìn)行一次放電試驗(yàn)，以檢查蓄電池的輸出容量。啊，太麻煩了吧？倒！啊，太麻煩了吧？倒！971.4.1 蓄電池的充電種類n 2. 補(bǔ)充充電補(bǔ)充充電n在使用中，常充電不足，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充充電。n如發(fā)現(xiàn)下列現(xiàn)象，必須隨時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充充電。n (1)密度下降到1.15 g/cm3以下；n

33、 (2)冬季放電超過額定容量25%，夏季超過50%；n (3)燈光暗淡，起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無力；n (4)端電壓降到1.7 V以下。n補(bǔ)充充電分兩個(gè)階段進(jìn)行，見表1-5。電不足，補(bǔ)！電不足，補(bǔ)！981.4.1 蓄電池的充電種類n3. 預(yù)防硫化充電預(yù)防硫化充電 n為預(yù)防蓄電池因充電不足而造成的硫化，每隔3個(gè)月進(jìn)行一次預(yù)防硫化充電。n即用補(bǔ)充充電的電流值I補(bǔ)將電池充足，中斷1h，再用/2 I補(bǔ)進(jìn)行充電電解液“沸騰”。n反復(fù)幾次，直到剛接入充電，電解液立即“沸騰”。991.4.1 蓄電池的充電種類n4. 鍛煉循環(huán)充電鍛煉循環(huán)充電 n蓄電池在使用中常處于部分放電狀態(tài)，參加化學(xué)反應(yīng)的活性物質(zhì)有限。n為了迫使相當(dāng)

34、于額定容量的活性物質(zhì)參加工作，以避免活性物質(zhì)長期不工作而收縮，可每隔三個(gè)月進(jìn)行一次鍛煉循環(huán)充電。n即在正常充電后，用20h的放電率放完，再充足電。3個(gè)月鍛煉一次，不累！1001.4.2 充電充電方法方法n1. 定流充電法定流充電法n即充電電流保持恒定電流保持恒定的充電方法。n定流充電可串充。但蓄電池的容量應(yīng)盡可能相同。n如不相同，充電電流應(yīng)以小容量的蓄電池來計(jì)算。n小容量的蓄電池充足電后，n去除，再繼續(xù)給大容量的充電。1011.4.2 充電方法n優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):n通用性好，可選擇和調(diào)整充電電流，有益于延長蓄電池的壽命，可用于各種不同的蓄電池充電，如新蓄電池的初充電、預(yù)防硫化充電、補(bǔ)充充電等。n缺點(diǎn)缺

35、點(diǎn)：n充電時(shí)間長，且需要經(jīng)常調(diào)節(jié)充電電流，充電效率低，易造成過充電。 1021.4.2 充電方法n 2. 定壓充電法定壓充電法 n充電電壓保持不變的方法。n定壓充電各支路蓄電池的額定電壓須相同，容量應(yīng)一致。n充電電壓充電電壓按單格電池約2.5V選擇，即12V蓄電池充電電壓為15V。 1031.4.2 充電方法n優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：n充電效率高，45h內(nèi)，可充90%95%，充電時(shí)間；n操作方便，充電過程中，充電電流逐漸減小，充足電時(shí)，電流自動(dòng)接近零，不易發(fā)生過充電現(xiàn)象，不需專人照管。1041.4.2 充電方法n缺點(diǎn)缺點(diǎn)：n因不能調(diào)整充電電流，不能用于初充電和去硫化充電；n由于充電初期電流過大，易造成電解液

36、溫升過快、極板彎曲、活性物質(zhì)脫落，從而影響蓄電池的技術(shù)性能和使用壽命。 1051.4.2 充電方法n3. 快速脈沖充電法快速脈沖充電法 n前面兩種方法是“常規(guī)充常規(guī)充電電”，要完成一次初充電需6070h，補(bǔ)充充電也需20h左右。n快速充電快速充電：短時(shí)間充入大量電荷，主要用于補(bǔ)充充電。1061.4.2 充電方法n脈沖快速充電由控制電路自動(dòng)控制，具體過程如下：n（1）初期正脈沖充電階段，采用大電流充電（相當(dāng)于0.81Qe的電流），使蓄電池在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到額定容量的60%左右。1071.4.2 充電方法當(dāng)單格電壓上升到2.4V，電解液開始冒氣泡時(shí)，開始脈沖充電；（2）前停階段，即先停止充電2430

37、ms；1081.4.2 充電方法（3）負(fù)脈沖瞬間放電階段，使蓄電池反向反向通過一個(gè)較大的脈沖電流，其脈沖寬度為1501000us、負(fù)脈沖電流峰值為1.53倍的正向充電電流；1091.4.2 充電方法（4）后停階段，停止負(fù)脈沖瞬間放電25ms。n整個(gè)充電過程循環(huán)進(jìn)行：正脈沖充電前停充負(fù)脈沖瞬間放電后停充正脈沖充電，直至充電結(jié)束。1101.4.2 充電方法n脈沖快速充電具有充電時(shí)間短，充電效率高等優(yōu)點(diǎn)，蓄電池補(bǔ)充充電只需0.51.5h。n但對蓄電池的壽命有一定影響，仍需進(jìn)一步完善。1111.4.3 充電設(shè)備充電設(shè)備n常用的充電設(shè)備有硅整流充電機(jī)、晶匣管整流充電機(jī)等。n 1. 硅整流充電機(jī)硅整流充電

38、機(jī) n由交流電源與硅二極管組成，將交流電整流為直流電，供蓄電池充電。n常用于汽車修理廠及充電站。1121.4.3 充電設(shè)備n 2. 晶閘管充電機(jī)晶閘管充電機(jī) n由晶閘管整流器將220V交流電變?yōu)橹绷麟?，向蓄電池充電。n輸出端電壓的大小，可由觸發(fā)電路改變晶匣管導(dǎo)通的時(shí)刻進(jìn)行調(diào)整，稱為移相調(diào)壓移相調(diào)壓。1131.4.3 充電設(shè)備n觸發(fā)電路發(fā)生信號的時(shí)刻，由控制電路控制；n觸發(fā)電路和控制電路的電源，分別由變壓器和整流器供給。n晶閘管充電機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)。1141.4.4 蓄電池充電注意事項(xiàng)蓄電池充電注意事項(xiàng)n1、及時(shí)檢查各單格電池電解液密度和端電壓，確定其

39、充電程度。n2、隨時(shí)測量各單格電池的溫度，以免溫度過高。n3、初充電工作應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不可長時(shí)間間斷。n4、配制和灌注電解液時(shí)，必須嚴(yán)格遵守安全規(guī)范。n5、室內(nèi)充電時(shí)，應(yīng)旋下加液孔蓋，使氫氣和氧氣能順利逸出。1151.4.4 蓄電池充電注意事項(xiàng)n6、充電室要安裝通風(fēng)設(shè)備、嚴(yán)禁煙火。n7、充電設(shè)備和被充電蓄電池不應(yīng)放置在同一房間。n8、充電時(shí)應(yīng)先將蓄電池連接好，然后再閉合電源開關(guān)。停止充電時(shí)，則應(yīng)先切斷電源開關(guān)，然后再拆開蓄電池的連接。1161.5 改進(jìn)的鉛蓄電池改進(jìn)的鉛蓄電池n1.5.1 干荷電鉛蓄電池干荷電鉛蓄電池n與普通鉛蓄電池的區(qū)別區(qū)別是：n極板組在干燥狀態(tài)下，能長時(shí)期保存儲(chǔ)存的電荷。n在

40、規(guī)定的保存期內(nèi)（一般為兩年）如需使用，只要灌入規(guī)定密度的電解液，放置半小時(shí)，調(diào)整液面高度至規(guī)定值，不需進(jìn)行初充電即可使用。1171181.5.1 干荷電鉛蓄電池n主要是負(fù)極板負(fù)極板的制造工藝特殊。n負(fù)極板上的海綿狀鉛，由于表面積大，化學(xué)活性高，容易氧化。容易氧化。n加加入松香，油酸，硬脂酸等防氧化劑防氧化劑，n在化成過程中有一次深放電循環(huán)深放電循環(huán)，使活性物質(zhì)達(dá)到深化。1191.5.1 干荷電鉛蓄電池n化成后的負(fù)極板，再放入防氧化劑溶液中進(jìn)行浸漬處理，讓負(fù)極板表面生成一層保護(hù)膜表面生成一層保護(hù)膜，并采用特殊采用特殊干燥工藝干燥工藝，干燥罐中沖入惰性氣體。n正板級的活性物質(zhì)Pb02化學(xué)活性比較穩(wěn)

41、定。n對儲(chǔ)存期超過兩年的干荷點(diǎn)鉛蓄電池，因極板上有部分氧化，使用前應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充充電。1201.5.2 免維護(hù)蓄電池n又稱MF蓄電池，特征代號W。n在正常使用過程中不需添加蒸餾水，不需要維護(hù)。n免維護(hù)蓄電池有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn):n（1）柵架采用鉛鈣合金，避免發(fā)生自行放電、過度充電、水分蒸發(fā)和熱破壞等故障。 （熱破壞是指蓄電池工作溫度高或充電時(shí)電解液溫度升高所造成的柵架腐蝕、活性物質(zhì)脫落等現(xiàn)象。）n（2）隔板采用袋式隔板，避免活性物質(zhì)脫落。1211.5.2 免維護(hù)蓄電池n（3）通氣孔采用新型安全通氣裝置，可避免蓄電池內(nèi)的氣體與外部的火花直接接觸，以防爆炸。n通氣塞中還裝入催化劑鈀，可將氫氧離子結(jié)合生成水再回到電池中去。n它還能使蓄電池頂部和電樁保持清潔，減少樁頭的腐蝕，保持接線牢固可靠。1221231.5.2 免維護(hù)蓄電池n（4）頂部裝有充電狀態(tài)指示器n指示器用塑料制成，其下部的直管從蓄電池頂部插入電解液中，指示器內(nèi)有一綠色小球，當(dāng)電解液密度高于1.265g/cm3時(shí)，或蓄電池充電到額定容量的6575%以上時(shí)，小球浮起，指示為綠色；124充 電 狀 態(tài) 指 示 器1251.5.2 免維護(hù)蓄電池n當(dāng)蓄電池容量低于額定容