汽车电气设备构造与维修电源系统课件.ppt
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1、电源系统电源系统2.1 2.1 蓄电池蓄电池2.2 2.2 交流发电机交流发电机知识目标:知识目标:1.正确描述蓄电池的基本结构和型号;正确描述蓄电池的基本结构和型号;2.了解蓄电池的工作原理;了解蓄电池的工作原理;3.正正确确描描述述硅硅整整流流交交流流发发电电机机的的基基本本结结构构及主要部件的功能;及主要部件的功能;4.了解电压调节器的作用。了解电压调节器的作用。能力目标:能力目标:1.能够检查、维护和更换蓄电池;能够检查、维护和更换蓄电池;2.能够对蓄电池进行补充充电;能够对蓄电池进行补充充电;3.能够完成发电机的检查与更换;能够完成发电机的检查与更换;4.能能够够分分解解及及组组合合
2、发发电电机机并并完完成成重重要要部部件件的检查。的检查。2.1 蓄电池蓄电池2.1.1 2.1.1 蓄电池的结构与工作原理蓄电池的结构与工作原理2.1.2 2.1.2 蓄电池的工作原理与充放电蓄电池的工作原理与充放电2.1.3 2.1.3 蓄电池的容量与型号蓄电池的容量与型号2.1.4 2.1.4 蓄电池的检查与更换蓄电池的检查与更换2.1.5 2.1.5 蓄电池充电蓄电池充电2.1.1 2.1.1 蓄电池的结构与工作原理蓄电池的结构与工作原理一、概述一、概述二、汽车蓄电池的作用二、汽车蓄电池的作用三、蓄电池的结构三、蓄电池的结构一、概述一、概述汽车蓄电池(俗称电瓶)是一种储能装汽车蓄电池(俗
3、称电瓶)是一种储能装置,是低压直流电源。置,是低压直流电源。当发动机运转时,使用小部分动力驱动当发动机运转时,使用小部分动力驱动发电机以产生电能,再充入蓄电池,把发电机以产生电能,再充入蓄电池,把电能变成化学能储存。电能变成化学能储存。汽车在正常行驶时,汽车的全部电器用汽车在正常行驶时,汽车的全部电器用电均由发电机供给。电均由发电机供给。二、汽车蓄电池的作用二、汽车蓄电池的作用(1)起起动动发发动动机机时时供供给给起起动动机机摇摇转转发发动机所需的大量电流。动机所需的大量电流。(2)当当发发电电机机发发出出的的电电压压低低于于蓄蓄电电池池电电压压时时或或发发电电机机不不工工作作时时,供供给给全
4、全车车电电器所需的电流。器所需的电流。(3)当当汽汽车车上上电电器器的的用用电电量量超超过过发发电电机机的的输输出出量量时时,帮帮助助发发电电机机提提供供电电器器所所需的电流。需的电流。(4)平平衡衡汽汽车车电电系系的的电电压压,不不使使电电压压过高或过低。过高或过低。三、蓄电池的结构三、蓄电池的结构1.壳体壳体 2.极板组极板组3.电解液电解液 4.盖板盖板5.蓄电池观察窗蓄电池观察窗 6.极桩极桩7.联条联条1.壳体壳体蓄电池壳体以硬橡胶或塑胶模制成,有的采蓄电池壳体以硬橡胶或塑胶模制成,有的采用黑色,也有使用透明塑胶制成,可以观察用黑色,也有使用透明塑胶制成,可以观察蓄电池内部情形后再定
5、。蓄电池内部情形后再定。壳体为整体式结构,壳体内部由六个互不相壳体为整体式结构,壳体内部由六个互不相通的单体组成,底部有突起的肋条以安置极通的单体组成,底部有突起的肋条以安置极板组。板组。蓄电池的结构图蓄电池的结构图2.极板组极板组(1 1)栅架)栅架(2 2)正极板)正极板(3 3)负极板)负极板(4 4)极化处理)极化处理(5 5)隔板)隔板极板的构造极板的构造极板组的构造极板组的构造3.电解液电解液蓄蓄电电池池中中的的电电解解液液,俗俗称称电电水水,是是稀稀硫硫酸酸,密密度度为为1.2601.2601.280g/cm1.280g/cm3 3;电电解解液液必必须须保保持持高高出出极极板板1
6、01012mm12mm,高高度度不不足足时时,添添加加蒸蒸馏馏水水至至外外壳壳标标示示的的最最高高线线;配配制制电电解解液液必必须须穿穿戴戴防防护护器器具具,将将稀稀硫硫酸酸慢慢慢慢倒倒入入水水中中,且且均均匀匀搅搅拌拌。绝绝不不可可将将水水倒倒入入硫硫酸酸中中,否否则则硫硫酸会飞溅伤人。酸会飞溅伤人。4.盖板盖板(1 1)供添加蒸馏水或供检验电解液用。)供添加蒸馏水或供检验电解液用。(2 2)在在充充电电时时,使使产产生生的的氢氢及及氧氧能能逸逸出出以以防聚积过多气体而发生爆炸。防聚积过多气体而发生爆炸。整体式盖板的构造整体式盖板的构造加水通气盖的构造加水通气盖的构造5.蓄电池观察窗蓄电池观
7、察窗免维护蓄电池在盖板上均设有密度与液面观免维护蓄电池在盖板上均设有密度与液面观察窗,俗称电眼,以显示蓄电池的充电情况察窗,俗称电眼,以显示蓄电池的充电情况及电解液液面是否过低。及电解液液面是否过低。观察窗只能显示电解液密度是观察窗只能显示电解液密度是1.150 g/cm1.150 g/cm3 3或更高,要实际获得正确的读数,必须使用或更高,要实际获得正确的读数,必须使用密度计测量。密度计测量。蓄电池观察窗蓄电池观察窗观察窗的作用观察窗的作用6.极桩极桩蓄蓄电电池池顶顶部部有有两两个个桩桩头头露露出出,系系将将各各分分电电池池的的极极板板串串联联后后,成成为为输输出出或或输输入入的的总总接接头
8、头。为为了了便便于于识识别别,极极桩桩的的上上方方或或旁旁边边刻刻有有“+”+”、“-”-”标标记记,也也有有的的在在正正极极桩桩上上涂有红色油漆。涂有红色油漆。7.联条联条联联条条的的作作用用是是将将单单体体电电磁磁串串联联起起来来,提提高高整整个个极极板板电电磁磁的的端端电电压压。普普通通电电池池联联条条的的串串联联方方式式一一般般是是外外露露式式,而而新新型型蓄蓄电电池池联联条条的的串串联方式是封闭式。联方式是封闭式。单体电池的串联方式单体电池的串联方式2.1.2 2.1.2 蓄电池的工作原理与充放电蓄电池的工作原理与充放电一、蓄电池的工作原理一、蓄电池的工作原理二、蓄电池充放电二、蓄电
9、池充放电一、蓄电池的工作原理一、蓄电池的工作原理将将两两种种不不同同的的金金属属板板放放入入电电解解液液中中,因因化化学学作作用用产产生生电电离离子子,聚聚集集电电子子的的板板产产生生较较高高的的负负电电位位,称称为为负负极极板板,失失去去电电子子的的板板产产生生正正电电位位,称称为为正正极极板板,在在两两块板之间会产生电动势。块板之间会产生电动势。蓄电池的工作原理图蓄电池的工作原理图二、蓄电池充放电二、蓄电池充放电1.概述概述2.充放电的电化作用充放电的电化作用3.充放电后电解液密度的变化充放电后电解液密度的变化4.自放电自放电1.概述概述蓄蓄电电池池只只能能储储存存电电的的化化学学能能不不
10、能能制制造造电电,因因此此蓄蓄电电池池使使用用后后必必须须补补充充失失去去的的能能量量。蓄蓄电电池池放放电电后后若若经经长长时时间间不不充充电电,则则极极板板活活性性物物质质会会因因硫硫化化而而失失去去活活性性,无无法法再再充充电电使使用用。汽汽车车上上的的蓄蓄电电池池在在发发动动机机运运转转时时随随时时均均在在充充电电,因因此此只只要要充充电电系系统统正正常常,蓄蓄电电池池是是不不需需要拆下充电的。要拆下充电的。2.充放电的电化作用充放电的电化作用(1 1)当当放放电电时时,放放电电化化学学反反应应式式如如下下:正正极极板板 电电解解液液 负负极极板板 正正极极板板 电电解解液液 负极板负极
11、板PbOPbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4+Pb PbSO+Pb PbSO4 4+2H+2H2 2O+PbSOO+PbSO4 4(2 2)当当充充电电时时充充电电化化学学反反应应式式如如下下:正正极极板板 电解液电解液 负极板负极板 正极板正极板 电解液电解液 负极板负极板PbSOPbSO4 4+H+H2 2O+PbSOO+PbSO4 4 PbO PbO2 2+H+H2 2SOSO4 4+Pb+Pb正极板(过氧化铅)变成硫酸铅蓄电池放电过程的化学变化蓄电池放电过程的化学变化蓄电池充电过程的化学变化蓄电池充电过程的化学变化负极板(硫酸铅)变成海绵状铅3.充放电后电解液密度的变化充放电后
12、电解液密度的变化当当蓄蓄电电池池放放电电后后,电电解解液液中中的的硫硫酸酸分分子子也也减减少少,水水分分子子增增加加,故故密密度度降降低低;充充电电后后,因因硫酸分子增加,水分子减少,故密度增加。硫酸分子增加,水分子减少,故密度增加。测量电解液密度测量电解液密度4.自放电自放电充充满满电电的的蓄蓄电电池池放放置置一一段段时时间间后后,内内部部的的存存电电自自然然消消耗耗的的现现象象,称称为为自自放放电电。产产生生其其原原因归纳如下:因归纳如下:(1 1)负负极极板板上上的的活活性性物物质质海海绵绵状状铅铅与与电电解解液液产生化学作用而慢慢变成硫酸铅。产生化学作用而慢慢变成硫酸铅。(2 2)蓄蓄
13、电电池池的的极极板板上上附附着着金金属属杂杂质质,如如铁铁、锰锰等等,金金属属杂杂质质与与极极板板构构成成一一局局部部电电池池而而产产生自放电现象。生自放电现象。(3 3)蓄电池表面有电解液附着而造成漏电。)蓄电池表面有电解液附着而造成漏电。(4 4)脱脱落落的的活活性性物物质质堆堆满满沉沉淀淀室室后后形形成成短短路路而放电。而放电。自放电的大小与下列因素有关:自放电的大小与下列因素有关:(1 1)温度越高时,自放电量越多。)温度越高时,自放电量越多。(2 2)电解液密度越高时,自放电量也越多。)电解液密度越高时,自放电量也越多。2.1.3 2.1.3 蓄电池的容量与型号蓄电池的容量与型号比较
14、蓄电池的大小,除电压高低外,就比较蓄电池的大小,除电压高低外,就是它能供应电量的多少。蓄电池电压的是它能供应电量的多少。蓄电池电压的大小与其串联的分电池数有关,与能供大小与其串联的分电池数有关,与能供应电量的多少是无关的。应电量的多少是无关的。现在通常使用现在通常使用“安培小时电容量安培小时电容量”作为作为核定蓄电池电容量的标准,又称为核定蓄电池电容量的标准,又称为20h放电率电容量。放电率电容量。安培小时电容量(Ah)放电电流(A)放电时间(h)2.1.4 2.1.4 蓄电池的检查与更换蓄电池的检查与更换一、技术要求与标准一、技术要求与标准二、实训器材二、实训器材三、作业准备三、作业准备四、
15、操作步骤四、操作步骤一、技术要求与标准一、技术要求与标准(1)能在)能在20min内独立完成作业项目内独立完成作业项目(2)使用高频放电计测量蓄电池端电)使用高频放电计测量蓄电池端电压时若负载电流为压时若负载电流为110A,则最小电压,则最小电压不得低于不得低于9.6V(3)蓄电池电缆的拆装顺序为:先拆)蓄电池电缆的拆装顺序为:先拆下蓄电池负极接线,再拆正极接线;下蓄电池负极接线,再拆正极接线;安装时先装正极接线,后装负极接线安装时先装正极接线,后装负极接线(4)蓄电池应固定牢固,否则剧烈震)蓄电池应固定牢固,否则剧烈震动将影响其使用寿命。动将影响其使用寿命。(5)蓄电池电解液具有强腐蚀性,避
16、)蓄电池电解液具有强腐蚀性,避免接触皮肤或溅落到眼睛内。免接触皮肤或溅落到眼睛内。(6)蓄电池附近禁止明火。)蓄电池附近禁止明火。(7)MF蓄电池通过电眼检查电解液蓄电池通过电眼检查电解液液面高度和工作状态。液面高度和工作状态。二、实训器材二、实训器材高高率率放放电电计计、万万用用表表、套套筒筒、连连杆杆、棘棘轮扳手、翼子板护裙等。轮扳手、翼子板护裙等。常用工具常用工具三、作业准备三、作业准备(1)汽汽车车进进入入工工位位前前,将将工工位位清清理理干干净,准备好相关的器材。净,准备好相关的器材。(2)拉拉紧紧驻驻车车制制动动器器操操纵纵杆杆,并并将将变变速杆置于空挡或驻车挡位置。速杆置于空挡或
17、驻车挡位置。(3)套套上上转转向向盘盘护护套套、变变速速杆杆手手柄柄套套和座位套,铺设脚垫。和座位套,铺设脚垫。(4)在在车车内内拉拉动动发发动动机机舱舱盖盖手手柄柄,在在车外打开并支撑发动机舱盖。车外打开并支撑发动机舱盖。(5)粘贴翼子板和前脸磁力护裙。)粘贴翼子板和前脸磁力护裙。换入空挡或换入空挡或P挡挡支撑发动机舱盖支撑发动机舱盖四、操作步骤四、操作步骤(1)确认点火开关、灯光、空调、)确认点火开关、灯光、空调、音响等开关处于关闭状态。音响等开关处于关闭状态。(2)找到蓄电池。)找到蓄电池。(3)检查蓄电池接线柱。)检查蓄电池接线柱。(4)检查蓄电池固定情况。)检查蓄电池固定情况。(5)
18、蓄电池外壳的检查。)蓄电池外壳的检查。(6)检查电解液高度。)检查电解液高度。(7)检查电解液密度。)检查电解液密度。(8)蓄电池起动性能的检查。)蓄电池起动性能的检查。(9)拆卸蓄电池。)拆卸蓄电池。(10)安装蓄电池。)安装蓄电池。(11)完成。)完成。(8)蓄电池起动性能的检查。)蓄电池起动性能的检查。可可用用万万用用表表检检查查蓄蓄电电池池的的开开路路电电压压,如如图图A A所示。所示。可可用用高高率率放放电电计计来来测测量量蓄蓄电电池池电电压压,如如图图B B所示。所示。汽车蓄电池的位置汽车蓄电池的位置图图A检查桩头及接头上的腐锈物检查桩头及接头上的腐锈物图图B蓄电池正极的橡皮保护套
19、蓄电池正极的橡皮保护套蓄电池固定架蓄电池固定架蓄电池外壳龟裂蓄电池外壳龟裂电解液高度电解液高度测量电解液密度和温度测量电解液密度和温度蓄电池电解液密度蓄电池电解液密度测量蓄电池开路电压测量蓄电池开路电压测量蓄电池电压的高率放电计测量蓄电池电压的高率放电计 拆卸蓄电池拆卸蓄电池安装蓄电池安装蓄电池2.1.5 2.1.5 蓄电池充电蓄电池充电一、技术要求与标准一、技术要求与标准二、实训器材二、实训器材三、作业准备三、作业准备四、操作步骤四、操作步骤一、技术要求与标准一、技术要求与标准(1)能在)能在20min内独立完成作业项目。内独立完成作业项目。(2)充电区必须保持通风良好。)充电区必须保持通风
20、良好。二、实训器材二、实训器材(1)车载蓄电池。)车载蓄电池。(2)充电机。)充电机。(3)磁磁力力护护裙裙、转转向向盘盘护护套套、变变速速杆杆手柄套、脚垫和座位套等。手柄套、脚垫和座位套等。三、作业准备三、作业准备(1)与与“蓄蓄电电池池检检查查与与更更换换”作作业业准准备相同备相同;(2)蓄电池桩头必须先清洁干净)蓄电池桩头必须先清洁干净;(3)观观察察蓄蓄电电池池侧侧面面的的液液面面指指示示线线,检检查查液液量量。如如果果减减少少到到达达(LOWER)位位置,如下图,进行下一步。置,如下图,进行下一步。(4)打开蓄电池的加水通气盖。)打开蓄电池的加水通气盖。液面检查液面检查电解液的高度电
21、解液的高度(5)高高度度不不足足时时补补充充蒸蒸馏馏水水。补补液液时时应应使使6个个单单格格分分电电池池的的液液面面均均匀匀等等高高,到上限位置。如图到上限位置。如图A所示。所示。(6)如如果果蓄蓄电电池池装装有有指指示示器器,可可对对其其进进行行确确认认从从而而检检查查充充电电状状态态,中中心心部部位位呈蓝色时即为正常。如图呈蓝色时即为正常。如图B所示。所示。补充电解液补充电解液图图A指示器检查蓄电池指示器检查蓄电池图图B四、操作步骤四、操作步骤1.一般充电一般充电2.快速充电快速充电1.一般充电一般充电(1 1)将将充充电电机机电电源源插插头头插插在在500W500W以以上上的的专专用线束
22、插座。用线束插座。(2 2)红红色色夹夹夹夹在在蓄蓄电电池池正正(+)(+)极极,黑黑色色夹夹夹夹在蓄电池负在蓄电池负(-)(-)极。极。(3 3)切切换换开开关关扳扳在在正正确确电电压压侧侧,如如12V12V或或24V24V等。等。(4 4)转动调节器至规定的充电电流。)转动调节器至规定的充电电流。(5 5)充电时间大约如下表所示。)充电时间大约如下表所示。(6 6)先先关关闭闭充充电电机机开开关关,再再拆拆开开蓄蓄电电池池的的连连接线,并收放整齐。接线,并收放整齐。(7 7)装装回回加加水水通通气气盖盖,并并将将蓄蓄电电池池表表面面的的电电解液擦拭干净。将蓄电池摆放整齐。解液擦拭干净。将蓄
23、电池摆放整齐。剩余电量状况与充电时间的关系表剩余电量状况与充电时间的关系表2.快速充电快速充电(1 1)车上蓄电池充电前,必须先拆开蓄电池)车上蓄电池充电前,必须先拆开蓄电池的搭铁线。的搭铁线。(2 2)将快速充电机插头插在)将快速充电机插头插在500W500W以上的线束以上的线束插座。插座。(3 3)红色夹夹在蓄电池正)红色夹夹在蓄电池正(+)(+)极,黑色夹夹极,黑色夹夹在蓄电池负在蓄电池负(-)(-)极。极。(4 4)切换开关扳在正确电压侧,如单一蓄电)切换开关扳在正确电压侧,如单一蓄电池在池在12V12V侧。侧。(5 5)旋转电流调节器至充电电流为蓄电池电)旋转电流调节器至充电电流为蓄
24、电池电容量安培数的容量安培数的1/21/2,例如,例如100Ah100Ah时,充电电时,充电电流为流为50A50A。(6 6)利用定时器,设定充电时间,例如)利用定时器,设定充电时间,例如30min30min。(7 7)测量电解液温度,超过)测量电解液温度,超过4545时,降低充时,降低充电电流或停止充电。电电流或停止充电。(8 8)先关闭充电机开关,再拆开蓄电池的连)先关闭充电机开关,再拆开蓄电池的连接线,并收放整齐。接线,并收放整齐。(9 9)装回加水通气盖,并将蓄电池表面的电)装回加水通气盖,并将蓄电池表面的电解液擦拭干净。将蓄电池摆放整齐。解液擦拭干净。将蓄电池摆放整齐。2.2 交流发
25、电机交流发电机2.2.2 2.2.2 交流发电机的结构交流发电机的结构2.2.1 2.2.1 发电机的工作原理发电机的工作原理2.2.3 2.2.3 交流发电机的检查与更换交流发电机的检查与更换2.2.4 2.2.4 发电机的分解、检查及装配发电机的分解、检查及装配2.2.1 2.2.1 发电机的工作原理发电机的工作原理导导体体在在磁磁场场内内运运动动切切割割磁磁力力线线,在在导导体体中中会会产产生生感感应应电电压压。如如果果将将导导体体连连成成一一个个完完整整电电路路,则则电电路路中中会会有有电电流流,如如图图A所示。所示。在在导导线线中中放放置置磁磁铁铁,并并使使磁磁铁铁旋旋转转,则则旋旋
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