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第八章电源的基本知识
蓄电池和发电机是汽车上的两大电源。发电机是主要电源,在正常工作时,对除起动机以外的所有用电器供电,并向蓄电池充电。
蓄电池是汽车上的两个电源之一,它是一种可逆直流电源,在汽车上与发电机并联,其主要作用是:
(1)发动机起动时,向起动机和点火系统供电。
(2)发电机不发电或电压较低时,向用电设备供电。
(3)当用电设备同时接入较多使得发电机超载时,协助发电
机供电。
(4)当发电机的端电压高于蓄电池的电动势时,它可将电能
转变为化学能储存起来(即充电)。
第一节蓄电池的结构与原理
蓄电池主要由极板、隔板、外壳、电解液等组成,如图3-1所示。
盛装有电解液,插入多个用隔板隔开的正负极组便成为单体电池。每个单体电池的标称电压为2V,将6个或12个单体电池串联后便成为一只12V或24V蓄电池总成。
图3-1 蓄电池结构与实物图
第二节蓄电池的充电
充电是蓄电池使用过程中的一个重要环节。对于新启用的蓄电池或修复的蓄电池,在使用前必须进行初次充电;使用中的蓄电池也要进行补充充电,特别是在汽车充电系统发生故障而导致蓄电池充电不足的情况下;在存放期中,每3个月也要进行一次放电、充电循环处理,以保持蓄电池一定的容量,延长其使用寿命。
一、充电时蓄电池正负极性的识别
充电时应将蓄电池的正、负极与对应的充电机的正、负极相连。若极性接反,会造成蓄电池的损坏。
如标记模糊不清,可用下述方法进行识别:
(1)观察极桩的颜色,使用过的蓄电池正极桩呈深棕色,负极桩呈淡灰色。
(2)用直流电压表接蓄电池的两极,按照指针偏摆方向判断其正、负极。
(3)利用电解液进行识别,将蓄电池的两极接上导线,插入电解液中,导
线周围产生气泡多的为负极。
图3-2 定流充电时蓄电池的连接
二、充电方法
1、定流充电:
定流充电的优点是:适用性好,可任意选择和调整充电电流,有益于延长蓄电池的使用寿命。这种充电方式可用于各种不同的蓄电池,如新蓄电池的初充电、去硫充电、补充充电等,均可采用这种方式。缺点是:充电时间长,且需要经常调节充电电流。
图3-3 定压充电时蓄电池的连接
2、定压充电:
定压充电的优点:一是充电效率高。开始充电4h~5h内,蓄电池就能获得90%~95%的充电量,因而可大大缩短充电时间。二是操作方便,
不易过充电。
定压充电的缺点:由于充电初期电流太大,易造成电解液温升过快、极板弯曲、活性物质脱落,从而影响蓄电池的技术性能和使用寿命。因此,这种方法除在短时间补充充电的情况下,一般很少使用。
3、脉冲快速充电:
脉冲快速充电的特点:
(1)充电时间短。初充电一般不超过5h,补充充电只需
~。
(2)节能。消耗电能为常规充电的80%~85%。
(3) 可以增加蓄电池的容量。
(4) 具有显著的去硫化作用。
(5) 蓄电池的寿命有一定影响,仍需进一步改进。
一般来讲,经快速充电的蓄电池只是提高了充电容量,并未充足电。若想充足,必需用小电流或正常充电电流进行最后充电。当电解液超过一定温度(通常为50℃)时,设备会自动停止充电。
第三节蓄电池的维护与性能测试
一、蓄电池的维护原则
实践证明,蓄电池的电气性能和使用寿命不仅取决于其本身的结构和产品质量,而且在很大程度上取决于对蓄电池的使用情况和使用过程中是否对其进行细致的维护。蓄电池的使用与维护要做好以下工作:
1、要经常保持蓄电池的外部清洁,以防间接短路和电极接线柱腐蚀。
2、要经常检查蓄电池在车上的安装是否牢靠,电极接线柱与接线头的连
接是否紧固。为防止接线柱氧化,通常应涂以保护剂(如黄油等)。
3、定期检查和调整各单体内电解液液面高度。
4、根据不同季节及时间调整电解液密度(如表3-1所示)。
表3-1 不同气温下电解液密度的选择
图3-4 用玻璃管测量电解液液面高度
二、蓄电池性能测试
为了及时发现蓄电池的各种内在故障,汽车每行驶1000km,或冬季行驶10天~15天,夏季行驶5天~6天,需对蓄电池进行下列检查:
1、电解液液面高度:
液面高度可用玻璃管测量,如图3-4所示。电解液液面应高出极板10mm~15mm,电解液不足时应加注蒸馏水。
2、蓄电池放电程度:(1)用密度计测量电解液密度: 电解液的密度用吸式密度计测定,如图3-5所示。将密度计插入电池单体内,吸入电解液,使密度计浮子浮起,电解液液面所在的刻度即为密度值。注意在测量密度时,应同时测量电解液温度,并将测得的电解液相对密度换算成15℃时的相对密度值。
图3-5 测量电解液的密度和温度
(2)用高率放电计测量放电电压:
高率放电计是模拟接入起动机负荷,测量蓄电池在大电流(接近起动机的起动电流)放电时的端电压,用以判断蓄电池的放电程