第1章_汽车电源系统.ppt
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1、汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术2011201120112011年年年年春春春春季学期季学期季学期季学期第第1 1章章 汽车电源系统汽车电源系统 汽车电源系统由蓄电池和发电机组汽车电源系统由蓄电池和发电机组成。二者并联,见图成。二者并联,见图1 1:汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术2011201120112011年年年年春春春春季学期季学期季学期季学期汽车蓄电池汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术2011201120112011年年年年春春春春季学期季学期季学期季学期1.1铅蓄电
2、池构造、工作原理、特性和技术参数铅蓄电池构造、工作原理、特性和技术参数1蓄电池的用途蓄电池的用途 蓄电池在下列情况下工作:蓄电池在下列情况下工作:(1)起动时供电)起动时供电 (2)发电不足时供电)发电不足时供电 (3)电网过载时供电)电网过载时供电 (4)充电)充电 (5)吸收瞬变过电压,稳定电网电压)吸收瞬变过电压,稳定电网电压l蓄电池的种类很多,在汽车上广泛采用铅酸蓄电池的种类很多,在汽车上广泛采用铅酸蓄电池。蓄电池。汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术2011201120112011年年年年春春春春季学期季学期季学期季学期2.普通蓄电池的构造普通蓄电
3、池的构造u蓄电池由蓄电池由3个或个或6个单格电池串联而成,每个单格串联。个单格电池串联而成,每个单格串联。铅蓄电池由极板、隔板、电解液、外壳等组成,如图所示。铅蓄电池由极板、隔板、电解液、外壳等组成,如图所示。(1)极板组:极板组:极板是蓄电池的核心部分,极板分为正极板和负极板是蓄电池的核心部分,极板分为正极板和负极板两种。极板由栅架和活性物质组成。极板两种。极板由栅架和活性物质组成。(2)隔板隔板 为了减少蓄电池的内阻和尺寸,蓄电池内部正负极板为了减少蓄电池的内阻和尺寸,蓄电池内部正负极板应尽可能地靠近,但为了避免彼此接触而短路,正负极板应尽可能地靠近,但为了避免彼此接触而短路,正负极板之间
4、要用隔板隔开。之间要用隔板隔开。(3)电解液电解液 电解液是硫酸的水溶液,密度一般为电解液是硫酸的水溶液,密度一般为1.24g/cm31.28g/cm3。(4)外壳外壳 蓄电池的外壳用来盛放电解液极板组及隔板。蓄电池的外壳用来盛放电解液极板组及隔板。(5)联条联条(6)加液孔盖加液孔盖汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术2011201120112011年年年年春春春春季学期季学期季学期季学期铅蓄电池的结构如图:铅蓄电池的结构如图:外外 壳壳衬衬套套正正 极极 桩桩联联条条加液孔螺塞加液孔螺塞负负 极极 桩桩负负 极极 板板隔隔 板板隔隔 板板隔隔 板板负负
5、极极 板板封封 口口 料料 防防护护片片正正 极极 板板凸凸 筋筋正正 极极 板板电电 解解 液液汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术2011201120112011年年年年春春春春季学期季学期季学期季学期蓄电池型号识别型号规定:“JB2599-85 铅蓄电池产品型号编制方法”串联单格数电池类型和特征额定容量如:6 Q A 60 S 6个单格特征(常见电池产品特征代号)G:高起动率S:塑料壳D:低温起动 额定容量为60Ah汉语拼音qidong(起动)的缩写,表示起动蓄电池,以区别于拖动蓄电池 汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电
6、子技术2011201120112011年年年年春春春春季学期季学期季学期季学期3.蓄电池的电化学反应蓄电池的电化学反应铅蓄电池主要是由浸渍在电解液中的正极板(铅蓄电池主要是由浸渍在电解液中的正极板(PbO2)、)、负极板(海绵状的纯铅负极板(海绵状的纯铅Pb)和电解液等组成的,电解)和电解液等组成的,电解液是硫酸(液是硫酸(H2SO4)的水溶液,蓄电池中发生的化学)的水溶液,蓄电池中发生的化学反应是可逆的。反应是可逆的。总的反应方程式:总的反应方程式:PbO2 +Pb +2H2SO4 2PbSO4 +2H2O(1)电势的建立)电势的建立负极:负极:Pb-2e Pb 2+,产生产生-0.1V电势
7、电势正极:正极:PbO2+2H2O Pb(OH)4 Pb4+4OH-,产生产生2.0V电势电势反应达到相对平衡状态时,蓄电池的静止电动势反应达到相对平衡状态时,蓄电池的静止电动势E0约为:约为:E0=2.0-(-0.1)=2.1V。汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术2011201120112011年年年年春春春春季学期季学期季学期季学期蓄电池工作原理PbO2(正极板)+Pb(负极板)2H2SO4(电解液)2PbSO4(正、正极板)2H2O(电解液)+放电充电+汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术2011201120112
8、011年年年年春春春春季学期季学期季学期季学期汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术2011201120112011年年年年春春春春季学期季学期季学期季学期汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术2011201120112011年年年年春春春春季学期季学期季学期季学期4.铅蓄电池的主要技术参数铅蓄电池的主要技术参数(1)静止电动势)静止电动势静止电动势静止电动势Ej是蓄电池在静止状态下(不充电、是蓄电池在静止状态下(不充电、不放电)正负极板的电位差(即开路电压),不放电)正负极板的电位差(即开路电压),其大小取决于电解液的相对密
9、度和温度。其大小取决于电解液的相对密度和温度。Ej=0.84+15 C,15 C=t+(t 15)(2)内电阻)内电阻蓄电池的内电阻包括极板、隔板、电解液、铅连蓄电池的内电阻包括极板、隔板、电解液、铅连接条的内阻。接条的内阻。铅蓄电池的内电阻一般很小,这样可以获得较大铅蓄电池的内电阻一般很小,这样可以获得较大的放电电流。的放电电流。汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术2011201120112011年年年年春春春春季学期季学期季学期季学期(3)蓄电池的放电、充电特性)蓄电池的放电、充电特性汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技
10、术2011201120112011年年年年春春春春季学期季学期季学期季学期汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术2011201120112011年年年年春春春春季学期季学期季学期季学期(3)蓄电池的容量及其影响因素)蓄电池的容量及其影响因素铅蓄电池的容量铅蓄电池的容量 蓄电池的容量标志着蓄电池对外供蓄电池的容量标志着蓄电池对外供电能力,一只完全充足电的蓄电池所能够输出的电量电能力,一只完全充足电的蓄电池所能够输出的电量称为蓄电池的容量,单位:称为蓄电池的容量,单位:A.h。Q=If.t(A.h)标称容量有两种:标称容量有两种:A额定容量:是指完全充足的蓄电池在
11、电解液平均温度额定容量:是指完全充足的蓄电池在电解液平均温度在在30情况下,以情况下,以20h放电率放电至单格电压降至放电率放电至单格电压降至1.75V时所输出的电量。时所输出的电量。例如:例如:6-Q-105型蓄电池在电解液型蓄电池在电解液30 C以以5.25A放电放电电流,连续放电电流,连续放电20h,单格电压降至,单格电压降至1.75V,它的额,它的额定容量:定容量:Q=5.2520=105A.hB起动容量:它表示蓄电池在发动机起动时的供电能力,起动容量:它表示蓄电池在发动机起动时的供电能力,一般分为常温起动容量和低温起动容量两种。一般分为常温起动容量和低温起动容量两种。汽车电器与电子技
12、术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术2011201120112011年年年年春春春春季学期季学期季学期季学期影响蓄电池容量的因素影响蓄电池容量的因素A极板的构造等制造因素极板的构造等制造因素B放电电流放电电流 放电电流越大,容量越小。放电电流越大,容量越小。必须严格控制起动时间,每次起动的时间不得超必须严格控制起动时间,每次起动的时间不得超过过5S,而且相临两次起动应有,而且相临两次起动应有15S的休息。的休息。C电解液的温度电解液的温度 电解液的温度越低,电解液的粘度电解液的温度越低,电解液的粘度越大,电解液的渗透能力下降,同时,电解液的越大,电解液的渗透能力下降,同时,
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