汽车供电系统
《汽车供电系统》课件
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• 汽车供电系统概述 • 汽车蓄电池 • 发电机与调节器 • 汽车供电系统电路 • 汽车供电系统新技术
01
汽车供电系统概述
汽车供电系统的定义与功能
定义
汽车供电系统是指为汽车提供电 能的装置和设备，包括蓄电池、 发电机、调节器等。
功能
为汽车提供稳定的电能，确保汽 车各用电设备正常工作，同时为 起动发动机提供必要的电流。
化学反应
电解液
蓄电池通过化学反应将化学能转化为 电能。
电解液在正负极之间传导离子，维持 蓄电池的正常工作。
正负极反应
蓄电池的正极和负极发生氧化还原反 应，产生电流。
蓄电池的充电与维护
充电方式
蓄电池可以采用恒流充电、恒压 充电和脉冲充电等多种方式进行
充电。
充电注意事项
充电时应保持通风良好，避免高温 和潮湿环境，充电时应关闭车辆电 源等。
高电压
为了提供更高的功率和 更快的充电速度，新能 源汽车的供电系统将采 用高电压平台，如400V 和800V系统。
长寿命
新能源汽车的供电系统 需要具备长寿命和可靠 性，以确保车辆在使用 周期内的稳定性和安全 性。
智能电网在汽车供电系统中的应用
智能充电
智能电网可以实现电动汽车的智能充电，根据用户需求和 电网负荷情况自动选择最佳充电时间和价格，提高充电便 利性和能效。
调节器的作用与原理
作用
调节器的主要作用是调节发电机的输出电压，使其保持稳定 ，以满足汽车用电器的需求。同时，调节器还具有保护功能 ，防止发电机过载或电压过高。
原理
调节器的工作原理基于反馈控制理论，通过检测发电机输出 电压与设定值的偏差，调整励磁电流，从而改变发电机输出 电压的大小和稳定性。调节器通常由取样、比较、放大和输 出等部分组成。
简述汽车电气系统概念
汽车电气系统概念汽车电气系统是指控制车辆电气设备的系统，包括供电系统、点火系统、充电系统、启动系统、照明系统、信号系统、仪表系统等。
它是现代汽车不可或缺的一个重要组成部分，通过电气信号来实现对车辆的各种控制和监测。
1.供电系统供电系统的主要作用是向车辆的各个电气设备提供电能。
典型的供电系统包括蓄电池、发电机和电压稳压器。
蓄电池作为电能的储存装置，提供起动电流和供应电子设备所需的电能。
发电机则通过发电机带动转子产生电能，同时通过电压稳压器稳定电压并将多余的电能储存到蓄电池中。
2.点火系统点火系统是引擎运转的重要部分，其作用是使混合气在汽缸中点燃。
点火系统通常由点火线圈、点火开关、火花塞等组成。
当点火开关转动到“ON”位置时，点火线圈通过电流放大器产生高电压，并将电流传送到火花塞，从而产生火花点燃混合气。
3.充电系统充电系统主要由发电机、整流器和电池组成。
发电机利用引擎的动力，通过交流电转变为直流电，并将电流输送到电池中进行充电。
充电系统的主要作用是提供电力给整车的各种电器设备，并同时为电池充电，保持电池处于良好的工作状态。
4.启动系统启动系统用于启动发动机。
典型的启动系统包括起动电机、点火系统和控制电路。
起动电机通过从蓄电池获取电能，使发动机正常运转。
在启动过程中，点火系统通过点火线圈和火花塞来提供点火能量，使燃烧室内的混合气点燃，从而引起发动机的启动。
5.照明系统照明系统主要用于提供车辆的照明功能，包括前照灯、尾灯、刹车灯、指示灯等。
照明系统通常由发电机、电池和开关控制装置组成。
通过开关操作，可以将照明设备的电源接通或断开，从而实现不同照明设备的使用。
6.信号系统信号系统主要包括转向信号、刹车信号、倒车信号等，用于向其他驾驶员和行人传递车辆行驶状态和意图。
信号系统由指示灯、线路、控制开关等组成。
当驾驶员打开转向开关或刹车踏板时，信号系统将通过控制开关控制指示灯的开关状态，从而向周围的人传达车辆的行驶意图。
汽车电源系组成及特点
汽车电源系组成及特点
汽车电源系统是汽车整车电气系统中的一个重要组成部分，它为汽车提供了电力，并保证了所有电气设备的正常工作。
汽车电源系统主要由以下部分组成：
1. 发电机：发电机是汽车电源系统的核心部分，它通过转动发电机转子产生电能，为汽车电气系统提供电力。
发电机的输出电压一般为12V或24V。
2. 蓄电池：蓄电池是汽车电源系统的储能部分，它能够将发电机产生的电能储存起来，为汽车提供启动电流和其他电力需求。
蓄电池一般为酸性蓄电池，电压为12V。
3. 整流器：整流器是将发电机产生的交流电转为直流电的装置，它使得电力输出更加稳定。
4. 电压稳压器：电压稳压器可以使电气设备在电压波动的情况下维持稳定的供电电压，从而保证设备的正常工作。
汽车电源系统的特点如下：
1. 工作环境复杂：汽车电源系统需要在各种温度和湿度条件下工作，同时还需要经受汽车震动和振动等影响。
2. 需要高可靠性：汽车电源系统需要具有高可靠性，以确保汽车的正常行驶和安全性。
3. 需要节约能源：汽车电源系统需要节约能源，以减少油耗和对环境的影响。
4. 需要满足多种电气设备的需求：汽车电源系统需要为多种电
气设备提供不同的电力需求，如汽车音响、车载导航等。
总之，汽车电源系统是汽车电气系统的关键部分，它为汽车提供了可靠的电力，并保证了所有电气设备的正常工作。
汽车供电系统
承、修复转子扫膛、固定定子。
蓄电池故障与维修
蓄电池电量不足
长时间未充电、极板硫化等都会导致蓄电池电量不足。需要进 行充电、更换极板等处理。
蓄电池漏电
电解液泄漏、电极腐蚀等都会导致蓄电池漏电。需要更换电解 液、清理电极腐蚀物等。
蓄电池寿命短
频繁启动、长时间放置不用等都会导致蓄电池寿命短。需要减 少频繁启动、定期充电等。
汽车供电系统的组成
汽车供电系统主要由蓄电池、发电机、调节器、充电装置和 用电设备等组成。其中，蓄电池和发电机是供电系统的两个 主要组成部分。
汽车供电系统的重要性
保障汽车的正常运行
汽车供电系统能够为汽车的各种电气设备提供稳定、可靠的电能，从而保障 汽车的正常运行。
提高汽车性能
优良的汽车供电系统可以提高汽车的安全性、舒适性和燃油经济性等性能。
机遇
新能源汽车的发展也带来了新的供电模式和商业模式。例如，电动汽车的充电桩 建设可以促进分布式能源的发展，提高电力系统的灵活性和效率。此外，新能源 汽车的发展也将推动智能电网的建设和发展。
智能汽车对供电系统的需求与变革
需求
智能汽车的发展对供电系统的需求主要包括高可靠性、高效率、智能化等方面。智能汽车需要供电系统提供稳 定的电力供应，同时要求供电效率高，减少能源浪费。此外，智能汽车还需要供电系统具备智能化和自适应能 力，以适应汽车的各种复杂应用场景。
交流供电系统
特点
采用交流电源，具有体积小、质量轻、易于维护等优点。此 外，交流供电系统的输出电压和频率可调，适用于不同设备 的供电需求。由于使用了变压器和整流器等设备，交流供电 系统的成本也相对较低。
应用场景
目前，大多数汽车都采用交流供电系统。其中，最具代表性 的就是汽油车和柴油车，它们的发电机都是基于交流电源设 计的。此外，一些新能源汽车如电动汽车和混合动力汽车也 采用了交流供电系统。
简述汽车电气系统的特点
简述汽车电气系统的特点汽车电气系统是指汽车中的电气设备和电路，它负责控制和供电给整个车辆的各个部分。
汽车电气系统的特点主要体现在以下几个方面：一、复杂性汽车电气系统由众多的电器设备和电路组成，包括发动机控制单元(ECU)、仪表盘、灯光、音响系统、空调系统等等。
这些设备和电路之间相互连接，形成一个庞大而复杂的网络。
汽车电气系统具有高度集成化和复杂性的特点。
二、可靠性汽车是一种高速移动的交通工具，对于安全性要求极高。
汽车电气系统必须具备高度可靠性，能够在各种恶劣条件下正常工作。
为了确保可靠性，汽车制造商采用了多重冗余设计和故障检测机制。
一些关键功能会有多个传感器进行监测，并且当发生故障时会自动切换到备用传感器。
三、稳定性汽车电气系统需要能够在不同工作条件下保持稳定运行。
无论是极端高温还是极端低温环境，汽车电气系统都需要能够正常工作。
为了保持稳定性，汽车制造商会采用特殊的材料和设计，以抵御恶劣环境对电气设备的影响。
四、节能性随着环保意识的增强，汽车制造商对于节能性也越来越重视。
汽车电气系统在供电和控制方面都要尽可能地减少能量消耗。
采用高效的发电机和电池组合，以及智能控制系统来降低功耗。
五、可扩展性随着科技的不断进步和消费者需求的变化，汽车电气系统需要具备一定的可扩展性。
这意味着它可以接受新的功能和设备的添加，并且能够与其他系统进行无缝集成。
现代汽车中普遍采用了导航系统、倒车雷达等先进功能，这些功能都需要与原有的电气系统进行集成。
六、安全性汽车电气系统在设计和使用过程中必须注重安全性。
由于涉及到高压电流和复杂的控制逻辑，一旦发生故障可能会引发严重事故。
在设计过程中必须遵循严格的安全标准，并采用各种保护措施，如熔断器、过流保护装置等，以确保系统的安全性。
总结起来，汽车电气系统具有复杂性、可靠性、稳定性、节能性、可扩展性和安全性等特点。
随着汽车技术的不断发展和消费者需求的变化，汽车电气系统也在不断演进和改进，以满足人们对于更高效、更安全和更舒适的驾驶体验的需求。
汽车电源系统的组成
汽车电源系统的组成
汽车供电系统由电池组、管理系统、保护装置、通信线路等组成。
外围组件包括充电保护模块、显示器、辅助电源等。
电池组是供电系统的主要部分。
每个电源系统可以由一个电池组组成，也可以由几个或几十个电池组组成，具体取决于整车的设计。
电池组包括电池模块(电池单元)、电池组的管理单元BMU(主要用于电池电压和温度数据的采集和均衡等功能。
)，温度传感器，散热装置和各种线束等。
散热器的启动和关闭由系统控制器BECU或BMU控制。
散热系统的电源由车辆上的辅助电源或电池组本身提供。
系统控制器BECU是整个供电系统的管理和控制中心。
一方面，它根据电池组中BMU传输的数据判断电池状况，并将判断结果传输给车辆控制器或多能源控制器，车辆控制器根据电池状况调整工作状况。
BECU还在显示屏上显示一些主要参数。
充电时与充电器通讯，根据BMU传输的数据控制充电。
另一方面，它执行由车辆控制器传输的指令来控制电源系统。
汽车供电原理
汽车供电原理汽车供电原理汽车供电系统是汽车电气系统的重要组成部分，它主要负责为汽车提供电力，使汽车各个电器设备正常工作。
汽车供电系统由发电机、蓄电池、电线、保险丝、开关等组成，其中发电机和蓄电池是汽车供电系统的核心部件。
发电机是汽车供电系统的主要发电设备，它通过转动发电机转子，使发电机产生电能，为汽车提供电力。
发电机的转子由电枢和磁极组成，电枢由导线绕成，磁极则由永磁体或电磁体制成。
当发动机启动后，发电机转子开始旋转，电枢在磁场作用下产生电势，从而产生电流。
这些电流通过电线输送到汽车各个电器设备，为它们提供电力。
蓄电池是汽车供电系统的储能设备，它主要负责储存发电机产生的电能，为汽车提供启动电流和短时电流。
蓄电池由正极、负极、电解液和外壳组成，正极和负极之间通过电解液相连。
当发动机启动时，发电机产生的电能通过电线输送到蓄电池，使蓄电池充电。
当汽车需要启动或需要短时电流时，蓄电池会释放储存的电能，为汽车提供所需的电力。
除了发电机和蓄电池外，汽车供电系统还包括电线、保险丝、开关等组成部分。
电线主要负责将发电机产生的电能输送到汽车各个电器设备，保险丝则起到保护电线和电器设备的作用，当电线或电器设备出现故障时，保险丝会自动断开，避免电线和电器设备受到过载损坏。
开关则用于控制汽车各个电器设备的开关状态，使它们能够按照需要正常工作。
总之，汽车供电系统是汽车电气系统的重要组成部分，它通过发电机和蓄电池为汽车提供电力，使汽车各个电器设备正常工作。
汽车供电系统的正常工作对于汽车的安全和可靠性具有重要意义，因此在日常使用中需要注意保养和维护，避免出现故障和损坏。
汽车的供电系统、信号系统介绍
汽车的供电系统、信号系统介绍1、电瓶：电瓶即汽车的蓄电池，其主要作用是：1.为汽车的起动机和点火系统提供电源。
2、为汽车用电器提供稳定的直流电源，保证汽车的电子电路和直流照系统在停车时，也能正常供电。
3、汽车电瓶也是一个巨大的“电容器”它可以起到一个稳定发电机发出的交流电的浪涌电压的作用，从而，在汽车高速运转时，使电压稳定。
更好地保护汽车的用电器。
一般轿车的电瓶电压都是使用12V的，所以我司产品都是用12V供电的。
只有大型车如大巴之类的用24V供电的。
ACC：ACC线即点火开关线“ACC”档位是“不发动车可以给车内部分电器供电”我司产品有两种控制方式，一种是总线的，即CAN总线控制的。
一种是非总线的，即ACC控制的。
ACC 是以高低电平来控制我们的主机的开和关的，0V关机，12V开机。
0 V12V 开机ACC控制方式关机BATT：BATT线就是供我司产品供电的电源线，一般是跟原车的电瓶相连的。
是长期供电的。
BATT的电压是12V。
2、倒车、仪表盘小灯、手刹等控制信号我司产品可以加装倒车雷达和倒车影像。
倒车状态的切换通过检测我司电源线的倒车线（蓝色线）的高低电平来实现倒车的切换。
这根线一般接到原车倒车灯的电源线上，当挂倒档有12V高电平，不挂倒档时为0V，即通过检测这根线的高低电压检测是否在倒车的状态，实现倒车图像的切换显示。
仪表盘小灯：我司产品的面板按键上是设置了一些小的LED灯作为背景灯的，为了晚上灯光不足的时候亮起这些小灯方便客户操作我司产品。
小灯的亮与关是由我司产品电源线上的小灯线（标识为ILL）控制的，一般这根线是接到原车电源线束的大灯线上的，即原车亮大灯了就代表晚上，这条线有12V的控制电压，大灯关了这个控制电压为0V。
通过这个高低电压控制小灯的开和关。
手刹信号：由于国外有一个汽车行车观看多媒体的安全规范。
只能在停车的状态下才能观看多媒体图像，即检测手刹的状态来判断是否是停车状态，所以原车的电源线束上有这根手刹线的，拉起手刹是低电平，不拉手刹是高电平，我司的电源线上也有这跟手刹线，蓝白的那根线（BRAKE）,一般把那根线接地就可以了，不然在行车的状态下会出现警告提示（提示行车途中不能观看图像）。
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2.隔板
隔板的功用是将正、负极板隔开，防止相邻正、负极 板接触而短路。 隔板应具有多孔性，以便电解液渗透，还应具有良 好的耐酸性和抗氧化性。 隔板材料有：木质、微孔橡胶和微孔塑料等。 木质隔板耐酸性能差，在硫酸作用下容易炭化和变脆， 且消耗木材不符合保护环境的时代发展潮流，因此已 不再使用。 微孔橡胶和微孔塑料隔板耐酸、耐高温性能好，寿命 长，且成本低，因此目前广泛使用。
1.极板与极板组
将一片正极板和一片负极板浸人电解液中，便可得到2V左右 的电压。 为了增大蓄电池的容量，将多片正极板和负极板各自用横板 焊接并联起来，组成正极板组和负极板组。 将正负极板相互嵌合(中间用隔板隔开)的极板组置于存有电 解液的容器中，就构成了单格电池，单格电池的标称电压为 2V。 一个12V的蓄电池由6个单格电池串联而成，如图2-3所示。 12V电系汽车选用一只电池，24 V电系汽车选用两只电池
第二节 蓄电池的工作特性及使用
1、静止电动势 2、蓄电池内阻 3、蓄电池的充电特性 4、蓄电池的放电特性 5、蓄电池的容量 6、蓄电池的使用
第二节 蓄电池的工作特性及使用
1、静止电动势 静止电动势是蓄电池在静止状态(不充电也不放 电)，正负极板之间的电位差(即开路电压)，用Ej 表示。 它的大小与电解液的相对密度和温度有关
第一章
汽车供电系统
主要功用———向车载用电设备提供电能 主要组成——---由蓄电池与发电机并联组成 主要功能： 蓄电池在发动机启动时向起动机及点火系等提供电能 在发电机电压低或不发电，向车在用电设备供电 汽车上同时启用的用电设备功率超过了发电机的额定 功率时，协助发电机供电。 在其存点不足及发电机负载不多时，将发电机的电能 转换为化学能储存起来
第二节 蓄电池的工作特性
4、放电特性 蓄电池的放电特性是指在恒流If放电过程中，蓄 电池的端电压Uf、电动势E和电解液相对密度ρ 等参数随时间而变化的规律。 将一只完全充足电的蓄电池以20h放电率的电流 进行恒流放电，在放电过程中，每隔一定时间测 量其单体电池的端电压Uf和电解液相对密度ρ ， 便可得到该蓄电池的放电特性曲线。
5、蓄电池容量 蓄电池的容量是指在规定的放电条件下，完全充 足电的蓄电池所能放出的电量，用“C”表示。 蓄电池的容量是标志蓄电池对外放电能力、衡量 蓄电池质量的优劣以及选用蓄电池的最重要指标。 蓄电池的容量采用Ah(安时)来计量。即容量等于 放电电流与持续放电时间的乘积。
C=IfTf
第二节 蓄电池的工作特性及使用
2、内电阻 蓄电池的内电阻大小反映了蓄电池带负载的 能 力 在相同的条件下，内电阻越小，输出电流越大， 带负载能力越强。 蓄电池的内电阻为极板电阻、电解液电阻、隔板 电阻、连条和极柱电阻的总和，用R0表示。
第二节 蓄电池的工作特性及使用
3、充电特性 蓄电池的充电特性是指在恒流I0充电过程中，蓄 电池的端电压Uc、电动势E和电解液密度ρ等参 数随充电时间变化的规律。 以一定的充电电流Ic向一只完全放电的蓄电池进 行充电，在充电过程中，每隔一定时间测量其单 体电池的端电压Uc、电解液密度ρ和温度便可得 到电 3、二阶段充电
第一节
铅蓄电池的构造及工作原理
一、铅蓄电池的构造 蓄电池可分为干式荷电蓄电池和免维护蓄电池 干式荷电蓄电池：在干燥状态下，能在较长时间 内保持制造过程中所得电量的蓄电池 免维护蓄电池：在有效使用期内无需进行添加蒸 馏水等维护工作。
1.极板与极板组
正极板上的活性物质是二氧化铅(PbO2)，负 极板上的活性物质是纯铅(Pb) 它们均由铅膏(铅粉、稀硫酸及少量添加剂的 混合物)填充在用铅锑合金铸成的栅架上，经 化成工艺处理而成的。 在充足电的状态下，正极板呈深棕色，负极板 呈深灰色
影响蓄电池容量的主要因素 （1）、放电电流 （2）、电解液温度 （3）、电解液密度 因此标称的蓄电池容量是在一定的标准规范下测 得的。
6 蓄电池的使用
蓄电池的正确使用 1)正确使用起动机。每次起动时间不得超过3~5s;如果 一次未能起动发动机，应休息15s以上再进行第二次 起动;连续三次起动不成功时，应查明原因，排除故 障后再进行起动。
蓄电池功用
相当于一个大电容——吸收舜变过电压，对电 子元件起保护作用 汽车电子控制系统，不间断电源 在3~5s内向起动机连续供给强大的电流
蓄电池主要要求
容量大，内阻小，保证有足够的起动力 能满足发动机起动需要的蓄电池——起动型蓄 电池
对发电机要求
在发动机转速变化范围内都能正常发电且电压 稳定，满足用电设备用电需求 体积小、重量轻、故障率低、发电效率高、充 电性能好、维护方便、少维护、使用寿命长。
因为充电电压Uｃ必须克服蓄电池 电动势E和内阻电压降IｃRo，才能 在电路中形成电流， 所以充电电压始终高于电动势，即 Ｕｃ=E+IｃRo
蓄电池充足电的特征是: 1)蓄电池的端电压上升至最大值 (单格电池电压为2.7V)，且2h内不 再变化。 2)电解液的密度上升至最大值，且2h 内基本不变。 3)电解液大量冒气泡，呈现“沸腾”
3.电解液
电解液的作用是使极板上的活性物质发生溶解和电 离，产生电化学反应。 电解液由纯净的硫酸与蒸馏水按一定的比例配制而 成，其相对密度一般为1. 24 ~1. 300 电解液纯度是影响蓄电池电气性能和使用寿命的重 要因素。 工业用硫酸和普通水中含铜、铁等杂质较多，会加 速蓄电池自放电，所以不能用于蓄电池
从放电特性曲线可知，蓄电池放电终了可由 两个参数判断: 1)电解液密度下降至最小的许可值 (约为1 .11g/cm3 )。 2)单格电池电压下降至放电终止电压 (以20h放电率放电，单格终止电压1.75V)
终止电压与放电电流的大小密切相关 放电电流越大，放电的时间就越短，允 许放电的终止电压也越低