汽車電氣項目一.ppt

1、項目1:汽車電源系統(tǒng)，任務1.1熟悉電池1.1.1了解電池的結構和工作原理1.1.2學會正確使用和維護電池任務1.2了解交流發(fā)電機的結構和工作原理1.2.2了解交流發(fā)電機的檢測和故障排除任務1.3了解電壓調節(jié)器的工作原理1.3.2了解檢測1.1.1了解電池的結構和工作原理。1.常用鉛酸蓄電池的分類和特點目前，汽車上常用的電池主要有普通電池、免維護電池、混合電池和再生電池。重組電池，也稱為凝膠電池，是最新的科技成果。1.普通電池普通電池的極板由鉛和氧化鉛制成，電解液由按規(guī)定比例用蒸餾水稀釋的純硫酸制成。其主要優(yōu)點是價格便宜，電壓穩(wěn)定。缺點是比能量低(每千克蓄電池儲存的能量)、使用壽命短和日常維護

2、頻繁。2.免維護電池免維護電池的正極板由鉛鈣或鉛銻合金制成，負極板由鉛鈣合金制成。這種結構可以提高氧和氫的析出電位，因此電池本體中電解液的消耗很小，在額定使用壽命內基本不需要補充蒸餾水。1.1.1了解電池的結構和工作原理，其主要優(yōu)點是耐振動、耐高溫、體積小和自放電小。這種電池的使用壽命一般是普通電池的兩倍。市場上有兩種免維護電池：一是購買時一次性添加電解質，以后使用時無需添加補充劑；另一個是電池本身已經充滿了電解液，出廠時已經密封，所以用戶根本無法添加和補充。另一個需要注意的問題是，“免維護”僅意味著在使用過程中不需要補充蒸餾水，其他指標也不需要維護。上一頁，下一頁，上一頁，1.1.1了解電池

3、的結構和工作原理，3 .混合電池混合電池結合了普通電池和免維護電池的優(yōu)點。這種電池可以承受6次深度循環(huán)，并且仍然保持其原始的100%備用容量。深度循環(huán)可以進行大電流深度放電和大電流快速充電，并在充電前將電池幾乎完全放電?；旌蟿恿﹄姵氐木W(wǎng)格結構由大約2個。75%銻合金在陽極板上，鈣合金在陰極板上。這使電池保持備用容量，以提高汽車的啟動性能，同時，它可以承受深度循環(huán)。同時，銻合金的使用也減少了柵極的生長和腐蝕。鉛和鈣的釋氣比傳統(tǒng)電池少，傳統(tǒng)電池只是吸收了免維護電池的結構優(yōu)勢。上一頁，下一頁，上一頁，1.1.1了解電池的結構和工作原理，4。復合電池復合電池也稱為凝膠電池。這種電池具有以下特性。(1)

4、電池由特殊合金制成，不含污染環(huán)境且難以回收的物質。電解液采用特殊膠體，即使電池破損也不會泄漏，增加了工廠電池的環(huán)境安全性。(2)采用低電阻隔膜和特殊工藝結構，電池內阻極小，充電接受性好，大功率放電性能優(yōu)異。(3)非常低的自放電率。電池采用優(yōu)質隔膜、原材料和特殊加工工藝，自放電率極低(每月不到額定容量的3%)。(4)平均放電時間比同等容量的常規(guī)電池長4倍，因此相對容量較大。(5)在深循環(huán)充放電狀態(tài)下，不破壞電池的物理結構，能承受超過800安的額定冷啟動電流，提高了可靠性。1.1.1了解電池的結構和工作原理，2 .汽車電池的工作原理和功能(圖1-1)是一種能夠儲存和產生電能的電化學裝置。電化學是指

5、化學反應，其中兩個1.電池放電當電池與外部負載連接時，例如，與起動馬達連接形成回路，將發(fā)生能量轉換，導致化學能被轉換成電能，并且產生的電流將流經該電路以使起動馬達運轉。電池通過化學反應產生電流，化學反應發(fā)生在兩塊浸在電解液中的不同極板之間。通過這種能量轉換，電池釋放或儲存能量。2.電池充電由充電裝置提供的DC電壓施加到電池上。當DC電壓高于電池電壓時，電流將從電池的正極和負極流出，從而在電池內部發(fā)生電化學反應，將電能轉化為化學物質。上一頁，下一頁，返回，1.1.1了解電池的結構和工作原理。因此，電池儲存能量，直到需要使用為止。3.電池充電和放電的化學反應過程。電池是通過添加電解質來激活的。這種

6、溶液在正極板中的二氧化鉛和負極板中的海綿鉛之間引起化學反應。同時，電解質也是穿過隔板在正極板和負極板之間移動的電子流的載體。27 (80)時的校正電解液比重為1。當汽車電池充滿電時。因此，電解液的比重為1。265表示電解質為1。比等量的水重265倍。隨著電池的放電，由于放電過程中的化學反應會產生水，因此電解液的比重會降低。電池中電解液的比重可以指示電池的充電程度。電解液比重和充電程度之間的一般關系如下。充滿電：比重1。265 75%充電：比重1。225 50%充電：比重1。190，上一頁，下一頁，背面，1.1.1了解電池的結構和工作原理，25%充電：比重1。155排放：比重1。120或所有比重

7、規(guī)格都基于標準溫度。當溫度高于標準溫度27(80)時，比重將增加；當溫度低于標準溫度時，比重會降低。因此，所有比重測量都必須根據(jù)溫度進行校正。方法是增加0。每5英鎊就有004英鎊。5(10)增加到27(80)以上，減少0。每5英鎊就有004英鎊。5(10)降至27(80)以下。在實際使用中，電池會部分放電，然后反復充電。這意味著電池內部會多次發(fā)生可逆的化學反應。隨著反復充電和放電，電池單元板上的活性材料將緩慢磨損，這將最終導致電池板剝離。一旦電池板剝落到嚴重影響可逆化學反應的程度，必須更換電池。上一頁，下一頁，返回，1.1.1了解電池的結構和工作原理。在充電狀態(tài)下，正極板的材料基本上是純二氧化

8、鉛。負極板的活性物質是海綿鉛。電解質是硫酸(H2 S04)和水的溶液。電池的電壓取決于活性材料之間的化學差異。圖1-2顯示了放電過程中離子流動和電極板與電解質結合的過程。正極板上的鉛(Ph2)在酸性溶液中與硫酸鹽(S 042-)結合形成硫酸鉛(PbS04)。當該反應發(fā)生時，正極板活性材料中的氧(O2)與電解質中的氫(4H)結合形成水(2H20)。產出水稀釋了工廠中酸液的濃度。上一頁，下一頁，返回，1.1.1了解電池的結構和工作原理，在負極板上，鉛(Ph2)與硫酸鹽(S 042-)結合形成硫酸鉛(PbS04)。放電的結果是，正極板由氧化鉛變?yōu)榱蛩徙U，負極板也變?yōu)榱蛩徙U。充電周期與放電周期完全相反

9、(圖1-3)。兩塊板上的硫酸鉛分解回原來的：鉛(Ph2)和硫酸鹽(SO42-)。電解液中的水分解成氫和氧；氫(2H)與硫酸鹽結合，再次變成硫酸(H2SO4)。氧氣與正極板結合形成二氧化鉛。1.1.1了解蓄電池的結構和工作原理，汽車蓄電池： (1)的一些重要功能在發(fā)動機起動期間，它控制起動馬達、點火系統(tǒng)、電子燃油噴射和其他為發(fā)動機服務的電氣設備。當發(fā)動機不運轉或汽車充電系統(tǒng)不工作時，它向汽車附件提供電能。(2)當汽車充電系統(tǒng)輸出的電能不能滿足用電需求時，可以在有限的時間內供給。(3)電池作為整個汽車電氣系統(tǒng)的穩(wěn)壓器，補償發(fā)電機輸出電壓的波動。汽車啟動時，啟動電機需要電池在短時間內提供100安培以

10、上的電流，因此要求汽車電池具有大電流放電能力。這種能力不僅與電池本身有關，還受溫度、發(fā)動機功率和發(fā)動機狀況的影響。1.1.1了解電池的結構和工作原理。發(fā)動機起動后，汽車充電系統(tǒng)開始給電池充電，并為電氣系統(tǒng)的運行提供電流。汽車充電系統(tǒng)的核心主要是與發(fā)動機相連的交流發(fā)電機。大多數(shù)交流發(fā)電機的最大輸出電流為60120A。一般來說，這個范圍內的電流可以滿足汽車所有電氣系統(tǒng)正常運行所需的容量。然而，在某些情況下(如發(fā)動機怠速)，發(fā)電機的電流輸出低于其最大額定值。這時，如果電器附件太多(如加熱器、雨刷、頭燈和收音機等)。)打開時，消耗的電流可能超過交流發(fā)電機提供的額定范圍，在此期間，電池將提供額外的補充電

11、流。點火開關關閉后，汽車中的一些設備也需要電池繼續(xù)提供電能來保持設定狀態(tài)。1.1.1了解電池的結構和工作原理。當點火開關關閉時，仍施加在蓄電池上的負載稱為截止負載或寄生負載，如時鐘、記憶座椅、發(fā)動機計算機存儲器、車身計算機存儲器和電子音響系統(tǒng)存儲器。然而，在這種情況下，電池的總消耗電流非常小，通常小于30A。在另一種情況下，當汽車充電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，電池必須提供控制汽車所需的所有電流。如果放電電流過低，無法保持發(fā)動機運轉，大多數(shù)電池將提供2a和120分鐘的備用容量，以滿足緊急補充的要求。上一頁，下一頁，返回，1.1.1了解電池的結構和工作原理。電池的待機容量是指電池在某一電流速率下直到電壓降至

12、某一值以下的放電時間。電池的電能主要取決于電池的大小和質量、極板的有效面積以及電解液中硫酸的量。3.電池1的結構。普通電池普通電池由七個基本部分組成：正極板、負極板、隔板、外殼、帶子、電解液和端子。極板、正極板或負極板的基本單位是網(wǎng)格。格柵通常由鉛合金組成，即在鉛中加入5%-6%的銻以增加格柵的強度。網(wǎng)格上有直角相交的橫條和豎條(圖1-4)，由氧化鉛、酸和材料膨脹劑制成的活性物質制成糊狀，壓入網(wǎng)格中。上一頁，下一頁，返回，1.1.1了解電池的結構和工作原理，負極板和正極板在每個電池單元中交替排列(圖1-5)。每個細胞由9-13個平板組成。正極板和負極板通過由微孔材料制成的隔板相互絕緣。當所有的

13、正極板相互連接，所有的負極相互連接時，工廠蓄電池中的單個電池就形成了(圖1-6)。每個電池的電壓通常為2。1V .典型的12 V汽車電池由六個串聯(lián)的電池組成(圖1-7)。通過串聯(lián)電池，每個電池的電流容量和電壓保持不變。因為六個單元中的每一個都產生2。1伏電壓，將這些電池串聯(lián)將產生12.6伏電壓，這是工廠汽車電氣系統(tǒng)所需要的。，上一頁，下一頁，上一頁，1.1.1了解電池的結構和工作原理。系桿的功能是將一個電池的陽極連接到另一個電池的陰極，形成串聯(lián)連接。電池連接可以是穿過隔板、隔板上方或隔板外部的：之一(圖1-8)。電池組電池被浸沒在充滿工廠電解液的電池基座中。用于汽車電池的電解液由64%的水和3

14、6%的硫酸組成。電池外殼由聚丙烯、硬橡膠和塑料制成。外殼必須滿足極端溫度、振動和酸腐蝕的要求。電池單元端放置在外殼底部的凸起支架上。當單個電池被提起時，可以在外殼的底部看到用于從電極板分離沉淀物的空間。如果沉積物不包含在這些空間中，它可能會穿過電極板的連接條并使單個電池短路。因為傳統(tǒng)電池在充電過程中會釋放氫氣，所以電池外殼上會有一個排氣口。排氣口位于傳統(tǒng)電池外殼的蓋子上(圖1-9)。上一頁，下一頁，上一頁，1.1.1了解電池的結構和工作原理，2 .免維護電池免維護電池是指平時不需要給電池的每個電池加水。該電池是密封的(圖1-10)。與傳統(tǒng)電池相比，它與單電池板的材料僅略有不同。在電網(wǎng)中加入鈣、

15、鎘或鍶可以減少氣體排放和自放電。氣體排放是由于蓄電池的電解過程，即水被電解成氫氣和氧氣。傳統(tǒng)電池中使用的銻不用于免維護電池，因為它增加了分解成氫和氧的水的量，這是由于對過充電的抵抗力低。免維護電池的每個極板由外殼設計的隔板包裹，三面封閉。外殼由微孔塑料制成。通過將電極板放入外殼中，電極板被隔離，活性物質從電極板上脫落的可能性降低，從而延長了電池的使用壽命。上一頁，下一頁，返回，1.1.1了解電池的結構和工作原理。免維護電池是密封的，除了工廠的一個小通風口，這樣電解液和蒸汽就不會溢出(圖1-11)。為了防止外殼因膨脹而破裂，設計了一個膨脹和收縮室來濃縮水并將其返回到電池單元。這樣，水就不會從電池

16、中溢出，所以在電池的整個生命周期中沒有必要加水。一些免維護電池具有顯示充電狀態(tài)的內置比重計(圖1-12)。液體比重計是一種檢測電解液比重以確定電池充電狀態(tài)的測試儀器。通過電池頂部的窺鏡觀察，如果比重計底部的點是綠色的，則表示電池已經充滿電(超過65%的電量)；如果圓點是黑色的，說明電池沒電了，需要充電。1.1.1了解電池的結構和工作原理，從而解決由于電池密封而無法用外部比重計測試電池狀態(tài)的問題。特別重要的是要記住，內置比重計僅指示電池六個電池之一的充電狀態(tài)，在實際使用中應予以注意。許多制造商已經將免維護電池改裝成“低維護電池”，這種電池的外殼可以在工廠測試和電解質水平檢測時取下。同時，網(wǎng)格結構還包含大約3個。4%銻。為了減小電流流過柵道的距離，即內阻，增加其強度，在制造過程中采用了水平柵條和垂直柵條不直角相交的方案(圖1-13)。了解電池的結構和工作原理，3 .混合動力電池下面關于混合動力電池的討論是指一種電池，而不是混合動力汽車中使用的電池?；旌蟿恿﹄姵氐木W(wǎng)格結構不同于其他類型的電池，因為：板在網(wǎng)格中心附近有一個凸耳。此外，豎條和橫條以放射狀排列(圖1-14)。通過使用網(wǎng)格中心附近的凸耳和