中職電子專業(yè)汽車電氣設(shè)備教案《蓄電池》

1、第一節(jié)第一節(jié) 蓄電池蓄電池 一、蓄電池的分類及作用 鉛酸蓄電池有兩大類： 鎳堿蓄電池 普通蓄電池鉛酸蓄電池： 免維護(hù)蓄電池、 干式荷電蓄電池 膠體蓄電池蓄電池的作用是： (1)在發(fā)動機(jī)起動時，給起動機(jī)提供大電流，同時向點火系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)及電腦系統(tǒng)供電。 (2)在發(fā)電機(jī)不發(fā)電時向用電設(shè)備供電。 (3)當(dāng)取下汽車鑰匙時，由蓄電池向時鐘、發(fā)動機(jī)及車身ECU存儲器、電子音響系統(tǒng)及防盜報警系統(tǒng)等供電。（4）當(dāng)發(fā)電機(jī)超載時，協(xié)助發(fā)電機(jī)供電。 (5)當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)電時，蓄電池可將發(fā)電機(jī)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存起來(即充電)。（6）蓄電池相當(dāng)于一個大容量電容器。 二二 鉛蓄電池的構(gòu)造與型號鉛蓄電池的構(gòu)造與型號 蓄電

2、池是由6個串聯(lián)單格組成的，每個單格相當(dāng)于一個小電池，電壓為2V，故車用蓄電池的電壓為12V。 1、正、負(fù)極板 2、隔板 3、電解液 4、殼體 5、聯(lián)條 鉛蓄電池的構(gòu)造與型號鉛蓄電池的構(gòu)造與型號外型 1.極板 極板分為正極板和負(fù)極板兩種，均由柵架和填充在其上的活性物質(zhì)構(gòu)成。 正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛(PbO2)，呈深棕色； 負(fù)極板上的活性物質(zhì)是海綿狀純鉛(Pb)，呈青灰色。注意:正負(fù)極板均做成極板組,以提高容量. 負(fù)極板組的片數(shù)比正極板組的片數(shù)多一片. 柵架活性物質(zhì) 極板組總成 2 2隔板隔板 蓄電池內(nèi)部正負(fù)極板之間要用隔板隔開。隔板材料應(yīng)具有多孔性和滲透性，且具有良好的耐酸性和抗氧化性。常

3、用的隔板材料有木質(zhì)隔板、微孔橡膠、微孔塑料、玻璃纖維和紙板等。 3 3電解液電解液 電解液由專用硫酸和蒸餾水按一定比例配制而成，密度一般為1.24-1.30g/cm3（電解液的溫度為25）。配制電解液必須使用耐酸的器皿，切記只能將硫酸慢慢的倒入蒸餾水中，并不斷攪拌。 4 4殼體殼體 蓄電池的殼體是用來盛放電解液和極板組的，一般采用橡膠或塑料制成。殼體內(nèi)部由6個互不相通的單格組成。每個單格的頂部有一個加液孔，用于添加電解液和蒸餾水，加液孔蓋上設(shè)有通風(fēng)孔，供蓄電池化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體(H2和O 2等)能隨時逸出。5 5聯(lián)條聯(lián)條 聯(lián)條的作用是將單格電池串聯(lián)起來。串接方式一般有外露式與穿壁式。 型號型

4、號 （例）（例）（1）6-QA-l05：表示由：表示由6個單格電池組成，額個單格電池組成，額定電壓定電壓12V，額定容量為，額定容量為105Ah的起動型干荷的起動型干荷電蓄電池。電蓄電池。（2）6-QAW-60：表示：表示6個單格電池組成，額定個單格電池組成，額定電壓電壓12V，額定容量為，額定容量為60Ah的起動型干荷電的起動型干荷電免維護(hù)蓄電池。免維護(hù)蓄電池。 第一部分：表示串聯(lián)的單格電池數(shù)，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。 第二部分：表示蓄電池的類型和特征，用漢語拼音字母組成。一般第一個字母用Q，表示起動型蓄電池；其他字母表示蓄電池的結(jié)構(gòu)特征，如： A干荷電式 W免維護(hù)式 J膠體電解液 第三部分：表示

5、蓄電池的額定容量，用20h率額定容量來表示，單位為Ah（安培小時）。 三、蓄電池的工作原理及特性三、蓄電池的工作原理及特性 1電動勢的建立電動勢的建立 正極板：正極板： 負(fù)極板：負(fù)極板： 2蓄電池的放電 3蓄電池的充電 蓄電池在充放電時總的化學(xué)反應(yīng)過程 ：結(jié)論：在放電過程中，正負(fù)極板上的活性物質(zhì)都轉(zhuǎn)化為PbSO4，同時，電解液中的 轉(zhuǎn)化為水，電解液的密度不斷下降。充電 過程與此相反。 四、蓄電池的工作特性四、蓄電池的工作特性 蓄電池的工作特性主要包括蓄電池的電動勢、蓄電池的工作特性主要包括蓄電池的電動勢、靜止電動勢、內(nèi)阻以及充、放電特性。靜止電動勢、內(nèi)阻以及充、放電特性。 1、靜止電動勢 靜止

6、電動勢是指蓄電池在靜止?fàn)顟B(tài)(不充電也不放電)，正負(fù)極板之間的電位差(即開路電壓)。它的大小與電解液的相對密度和溫度有關(guān) 。 2、內(nèi)電阻蓄電池的內(nèi)電阻由極板電阻、電解液電阻、隔板電阻、連條電阻組成。 極板：放電程度越高，極板電阻越大 。 溫度低，粘度大，電解液電阻增大 密度過高或過低，電解液電電阻增大 電解液： 電解液電阻與密度的關(guān)系： 3、放電特性 蓄電池的放電特性是指在恒流放電過程中，蓄電池的端電壓Uf和電解液相對密度等參數(shù)隨時間而變化的規(guī)律。將一只完全充足電的蓄電池以20h放電率的電流進(jìn)行恒流放電，在放電過程中，每隔一定時間測量其單體電池的端電壓Uf和電解液相對密度，便可得到該蓄電池的放電

7、特性曲線。 放電特性：蓄電池放電終了的特征是： （1）電解液密度下降到最小許可值； （2）單格電池的端電壓下降至放電終止電壓； 4、充電特性 蓄電池的充電特性是指在恒流充電過程中，蓄電池的端電壓Ue和電解液密度等參數(shù)隨充電時間變化的規(guī)律。以一定的充電電流Ic向一只完全放電的蓄電池進(jìn)行充電，在充電過程中，每隔一定時間測量其單體電他的端電壓Uc、電解液密度和溫度，便可得到該蓄電池的充電特性曲線。 充電特性蓄電池充電終了的特征： （1）蓄電池電解液內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，呈 “沸騰”狀； （2）端電壓和電解液密度均上升至最大值，且23h內(nèi)不再增加。 五、五、 蓄電池容量及其影響因素蓄電池容量及其影響因素 1

8、、蓄電池容量、蓄電池容量 蓄電池的容量是指在規(guī)定的放電條件下，完全充足電的蓄電池所能放出的電量，用“C”表示。 額定容量：完全充足電的蓄電池，在電解液溫度為25時，以20 h放電率（放電電流為0.05 ）連續(xù)放電，直至單格電壓降到1.75V時為止，蓄電池所輸出的電量稱為額定容量，用 示。 二、影響蓄電池容量的主要因素二、影響蓄電池容量的主要因素 1、放電電流：、放電電流： 放電電流越大，容量減小。放電電流越大，容量減小。 2、電解液溫度：、電解液溫度：溫度降低，容量減小。溫度降低，容量減小。 3、電解液密度：、電解液密度：密度過大、過小，容量減小。密度過大、過小，容量減小。 放電電流與容量的關(guān)

9、系： 溫度與容量的關(guān)系：密度與容量的關(guān)系：1 1、充電方法、充電方法 （1）定流充電 （2）定壓充電 （3）脈沖快速充電 2 2、充電種類、充電種類 （1）初充電 （2）補充充電 （3）去硫化充電六、六、 蓄電池的充電蓄電池的充電1 1、充電方法、充電方法 （1）定流充電 在充電過程中，充電電流保持一定的充電方法，稱為定流充電。 定流充電過程分為兩個階段： 第一階段：以規(guī)定的電流進(jìn)行充電； 第二階段：充電電流減半，一直到充電終了。定流充電的連接方式及充電特性曲線： （2）定壓充電 3書上 脈沖充電 充電過程中，充電電壓始終保持不變的充電方法稱為定壓充電。 2 2、充電種類、充電種類 （1）初充

10、電：用于新蓄電池的首次充電。 特點：只能用定電流充電，充電電流小，時間長。 初充電通常分兩個階段進(jìn)行： 第一階段的充電電流約為額定容量的1l 5，充電至電解液中產(chǎn)生氣泡，單格電池端電壓達(dá)2.4V為止； 第二階段將充電電流減半。 2 2、充電種類、充電種類 （2）補充充電 蓄電池在車上使用，當(dāng)電量不足時，應(yīng)對蓄電池進(jìn)行補充充電。 特點：可以采用定電流充電，也可采用定電壓充電。 采用定電流充電時： 第一階段的充電電流為額定容量的1/10，充電至電解液中產(chǎn)生氣泡，單格電壓達(dá)到2.4V時為止； 第二階段充電電流減半，直至充滿電為止。七、七、 蓄電池的蓄電池的使用與維護(hù)使用與維護(hù)1 1、蓄電池的維護(hù)、蓄

11、電池的維護(hù) （1）檢查蓄電池在車上安裝是否牢靠，起動電纜線與極樁的連接是否緊固，檢查電纜線的線夾與極樁是否有氧化物。 （2）保持加液孔蓋上的氣孔暢通； （3）定期檢查電解液的液面高度，液面一般應(yīng)高出極板1015mm，一般情況下，當(dāng)液面低時，應(yīng)補加蒸餾水； （4）定期對蓄電池進(jìn)行補充充電，以保證蓄電池始終保持充足電的狀態(tài)。 （5）經(jīng)常檢查蓄電池的放電程度，超過規(guī)定時立即進(jìn)行補充充電。 2 2、蓄電池的使用、蓄電池的使用 （1）蓄電池的選擇 主要根據(jù)外型尺寸和額定容量。 （2）電解液的選擇 一般情況下應(yīng)該選擇密度偏低的電解液。 （3）冬季使用蓄電池的注意事項。 （4）新蓄電池的使用 一般情況下，新

12、蓄電池在使用之前應(yīng)參考說明書，以說明書為準(zhǔn)。 測端電壓 測密度 八、八、新型蓄電池新型蓄電池1、免維護(hù)蓄電池 免維護(hù)蓄電池，也叫MF蓄電池，其含義是蓄電池在合理的使用期限內(nèi)，無需進(jìn)行日常維護(hù)或只需較少維護(hù)的蓄電池稱之為免維護(hù)蓄電池。 免維護(hù)蓄電池的結(jié)構(gòu)特點 （1） 與普通鉛蓄電池相比，采用了鉛鈣合金或低銻合金作為極板柵架，減少自放電。 （2） 隔板采用袋式微孔聚氯乙烯隔板，將正極板包住。增大空間，增加電解液。 （3）加液孔蓋上的通氣孔采用新型安全的通氣裝置和氣體收集器，可阻止水蒸氣和硫酸氣體通過。免維護(hù)蓄電池的優(yōu)點： (1) 使用中不需補加注蒸餾水或很少補加加注蒸餾水,不需補充充電。 (2)

13、使用壽命長。 (3) 內(nèi)阻小、起動性能好 。（4）自放電少。 2、干式荷電蓄電池、干式荷電蓄電池 極板在完全干燥的狀態(tài)下能夠長期（一般為兩年）保存在化學(xué)過程中所得到電荷的蓄電池，叫做干式荷電鉛蓄電池，簡稱干荷蓄電池。 （1）結(jié)構(gòu)特點：在其負(fù)極板的鉛膏中加人抗氧化劑，在海棉狀鉛表面形成一層保護(hù)膜，可防止活性物質(zhì)與空氣接觸而被氧化。 （2）優(yōu)點：這類蓄電池在加人符合規(guī)定的電解液之后，靜置30min即可使用，不需進(jìn)行初充電，是目前應(yīng)用很廣泛的蓄電池。 3、全密封型免維護(hù)蓄電池1）綠色，表示蓄電池的技術(shù)狀況良好；2）黑色，表示電解液密度偏低，應(yīng)對蓄電池進(jìn)行補充充電；3）淺黃色，表示電解液液面過低，蓄電

14、池已不能繼續(xù)使用。 第二節(jié)第二節(jié) 交流發(fā)電機(jī)交流發(fā)電機(jī)安裝位置發(fā)電機(jī)的作用與分類發(fā)電機(jī)的作用與分類l作用：作用： 給全車用電設(shè)備供電（除起動機(jī)外），包給全車用電設(shè)備供電（除起動機(jī)外），包括給蓄電池充電。括給蓄電池充電。 l分類：分類： 普通硅整流發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)器外置。普通硅整流發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)器外置。 整體式硅整流發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)器內(nèi)置。整體式硅整流發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)器內(nèi)置。一、一、 交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造l轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子l定子定子l整流器整流器l端蓋端蓋l皮帶輪及皮帶輪及風(fēng)扇風(fēng)扇組成：作用：作用：產(chǎn)生磁場產(chǎn)生磁場。1、轉(zhuǎn)子 1、轉(zhuǎn)子 組成： 滑環(huán) 軸 爪極 勵磁繞組1、轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)磁場接線柱，“F”。發(fā)電

15、機(jī)搭鐵接線柱，“”。兩個炭刷兩個炭刷兩個滑環(huán)1、轉(zhuǎn)子 激磁電路：電源+ 點火開關(guān) 磁場接柱F 激磁繞級 搭鐵 筆記筆記l轉(zhuǎn)子的作用：產(chǎn)生磁場。轉(zhuǎn)子的作用：產(chǎn)生磁場。l轉(zhuǎn)子的組成：爪極、勵磁繞組、軸和滑環(huán)。轉(zhuǎn)子的組成：爪極、勵磁繞組、軸和滑環(huán)。l激磁電路：蓄電池正極激磁電路：蓄電池正極點火開關(guān)點火開關(guān)發(fā)電機(jī)激磁繞發(fā)電機(jī)激磁繞組組搭鐵。（調(diào)節(jié)器）搭鐵。（調(diào)節(jié)器）l轉(zhuǎn)子電刷引出的發(fā)電機(jī)接線柱：轉(zhuǎn)子電刷引出的發(fā)電機(jī)接線柱： “F”（或或“磁場磁場”）接線柱）接線柱 “”（搭鐵）接線柱（搭鐵）接線柱 作用：作用： 產(chǎn)生交流電動勢。產(chǎn)生交流電動勢。組成： 鐵芯 三相對稱繞組2 2、定子、定子三相繞組的聯(lián)結(jié)

16、方法： 星形聯(lián)結(jié) 三角形聯(lián)結(jié)三相對稱電動勢： 大小相等、電位差互差120電角度。2、定子、定子作用：作用： 將三相繞組中產(chǎn)生的三將三相繞組中產(chǎn)生的三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電。相交流電轉(zhuǎn)換為直流電。組成：組成： 六只二極管組成六只二極管組成三相橋三相橋式整流電路式整流電路： 三只正極管三只正極管子子 三只負(fù)極管三只負(fù)極管子子 3、整流器整流器筆記筆記+課后思考課后思考l三個正極管子引出發(fā)電機(jī)的火線接柱，標(biāo)記為“B”（“A”、“+”、或“電樞”）。 l是不是所有的發(fā)電機(jī)都是有六個二極管？l正極管子：元件板上。l負(fù)極管子：后端蓋上。 l元件板必須與后端蓋絕緣，并固定在后端蓋上用螺栓引至后端蓋外部作為發(fā)電

17、機(jī)的火線接柱，標(biāo)記為“B”（“A”、“+”、或“電樞”）。 l有有軸承座軸承座l炭炭刷架刷架l通風(fēng)孔通風(fēng)孔l接線柱接線柱4 4、前后端蓋、前后端蓋4、前后端蓋、前后端蓋炭刷架與炭刷炭刷架與炭刷 ： 內(nèi)搭鐵內(nèi)搭鐵 外搭鐵外搭鐵 內(nèi)搭鐵內(nèi)搭鐵 外搭鐵外搭鐵l皮帶輪皮帶輪 發(fā)動機(jī)通過風(fēng)扇皮發(fā)動機(jī)通過風(fēng)扇皮帶、皮帶輪驅(qū)動發(fā)帶、皮帶輪驅(qū)動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。電機(jī)旋轉(zhuǎn)。l風(fēng)扇風(fēng)扇 當(dāng)發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電當(dāng)發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時，風(fēng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時，風(fēng)扇可使空氣流經(jīng)發(fā)扇可使空氣流經(jīng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行冷卻。電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行冷卻。 5、皮帶輪及風(fēng)扇皮帶輪及風(fēng)扇二、交流發(fā)電機(jī)的工作原理二、交流發(fā)電機(jī)的工作原理一、一、發(fā)電原發(fā)電原理理二

18、、整流原理 1由于三個正極管子：在某一瞬間，哪一相的電壓最高，則該相的正極管子就導(dǎo)通。 2、由于三個負(fù)極管子：在某一瞬間，哪一相的電壓最低，則該相的負(fù)極管子就導(dǎo)通。 3、在每一瞬間，同時導(dǎo)通的管子只有兩個，即正、負(fù)管子各一個 。中性點電壓：中性點電壓作用：1、控制繼電器2、提高發(fā)電機(jī)功率中性點二極管作用：提高功率10% 15%。 中性點電壓：3 3、激磁方法：、激磁方法：注意：激磁電路先他激，后自激。先他激，后自激。3、激磁方法：、激磁方法：激磁二極管激磁二極管注意：激磁電路三、交流發(fā)電機(jī)的特性三、交流發(fā)電機(jī)的特性 1、輸出特性：、輸出特性：注意：空載轉(zhuǎn)速、滿載轉(zhuǎn)速、自我保護(hù)。 2、空載特性：

19、空載時，電壓與轉(zhuǎn)速的關(guān)系。3、外特性：電壓與輸出電流的關(guān)系。第三節(jié)第三節(jié) 交流發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)器 一、電壓調(diào)節(jié)器的工作原理一、電壓調(diào)節(jié)器的工作原理 交流發(fā)電機(jī)每項繞組電動勢 ： E=Cn結(jié)論：當(dāng)交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高時，調(diào)節(jié)器通過減小發(fā)電機(jī)的激磁電流來減小磁通，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持不變。 二、電壓調(diào)節(jié)器的分類觸點式電壓調(diào)節(jié)器晶體管調(diào)節(jié)器集成電路調(diào)節(jié)器發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器：三、晶體管調(diào)節(jié)器三、晶體管調(diào)節(jié)器 1、晶體管調(diào)節(jié)器的基本電路： UAB電壓反向加在穩(wěn)壓管VS上。R1的阻值是這樣確定的：當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓UAC達(dá)到規(guī)定的調(diào)整值時，UAB電壓正好等于穩(wěn)壓管VS 的反向擊穿電壓。VS截止 VT截止 VT導(dǎo)通 激磁電路為（他激） ：蓄電池正極點火開關(guān)S調(diào)節(jié)器“+”接線柱VT調(diào)節(jié)器“F”接線柱發(fā)電機(jī)“F”接線柱激磁繞組蓄電池負(fù)極（搭鐵）。激磁電路為（自激）：發(fā)電機(jī)正極點火開關(guān)S調(diào)節(jié)器“+”接線柱VT調(diào)節(jié)器“F”接線柱發(fā)電機(jī)“F”接線柱激磁繞組蓄電池負(fù)極（搭鐵）。 2、 JFT106型調(diào)節(jié)器型調(diào)節(jié)器 VT1導(dǎo)通 VT2 VT3截止 四、集成電路調(diào)節(jié)器