汽车电源系统检修共116页文档
汽车电源系统失效故障诊断与修复
1.蓄电池的检查
（1）蓄电池的外观检查 ①蓄电池的外壳应完好无破裂，电解液无泄漏。 ②蓄电池外表面的应保持清 洁干燥，极桩及其线卡周围 不应 有氧化物出现，否则可 用60~80℃的热水冲洗极桩， 之后擦干表面并涂抹黄油或 凡士林。
《汽车电气设备故障诊断与修复》
学习单元2.1 电源系统的故障诊断与修复
学习要求
知识目标： 1.理解电源系统的结构组成和工作原理。 2.掌握电源系统的检测与维修方法。
能力目标： 1.能够正确使用相关的检测与维修工具。 2.能够正确判断电源系统的技术状态。 3.能够正确对电源系统进行维护修理。
《汽车电气设备故障诊断与修复》
学习单元2.1 电源系统的故障诊断与修复
理论知识
《汽车电气设备故障诊断与修复》
学习单元2.1 电源系统的故障诊断与修复 丰田轿车电源系统的工作原理
4.当 S端电压检测线断路时：
《汽车电气设备故障诊断与修复》
学习单元2.1 电源系统的故障诊断与修复 丰田轿车电源系统的工作原理
5. 当B端导线断路时：
《汽车电气设备故障诊断与修复》
学习单元2.1 电源系统的故障诊断与修复
《汽车电气设备故障诊断与修复》
学习单元2.1 电源系统的故障诊断与修复 2.1.2 电源系统的工作原理
➢ 丰田轿车电源系统电路：
丰田轿车电源系统主要包括：点火开关、交流发电机、 电压调节器、蓄电池、充电指示灯、保险丝。
《汽车电气设备故障诊断与修复》
学习单元2.1 电源系统的故障诊断与修复 丰田轿车电源系统的工作原理
旧皮带 挠度 7~9mm
1-调节螺栓；2-贯穿螺栓（44N·m）；3-交流发电机皮带；4-调节张
汽车电源系统的检修
汽车电源系统的检修汽车电源系统的组成汽车电气设备所使用的电源是直流电源，它来自蓄电池或发电机。
由蓄电池、发电机、调节器、充电状态指示装置、开关和导线等连接而成的电气系统称为电源系统（简称电源系），如图电源系的组成图汽车电源系的工作过程电源系统内蓄电池和发电机是并联工作的。
在发动机正常工作时，由发电机向用电设备供电并向蓄电池充电；起动时，蓄电池向起动机供电。
由于发电机是由发动机通过传动带驱动旋转的，当发动机转速变化时，发电机输出电压也会变化。
为满足汽车用电设备及蓄电池充电恒定电压的要求，电源系统内均设置电压调节器，以保证发电机输出的电压稳定在一定范围内，防止因电压起伏过大而烧毁用电设备。
充电状态指示装置指示蓄电池的充放电状况。
电源系的工作过程如图1-2电源系的工作过程图汽车电源系统的布置形式目前汽车上的电源系统可分为12V电系和24V电系，且普遍采用交流发电机与电子调节器。
按电子调节器的安装方式不同，电源系统的布置形式可分为分离式和整体式两种。
图1-3所示为电子调节与交流发电机分离安装时，电源系统的组成与线路连接关系。
图1-3 电子调节器与交流发电机分离安装时，电源系统的组成与线路连接关系如图1-3（a）所示电源系统线路中，电压调节器只有调节发电机输出电压一项功能，并采用电流表指示蓄电池的充放电状态。
电流表需安装在组合仪表盘上，且需要较大空间，因此，这种布置形式适用于电源系统结构简单，并有足够安装空间的载货汽车。
如图1-3（b）所示电源系统线路中，电压调节器具有调节发电机输出电压和控制充电指示灯指示蓄电池充放电状态的功能。
充电指示灯可安装在组合仪表盘上，且占用空间较小，因此，这种布置形式既适用于载货汽车，也适用于结构紧凑的小轿车。
调节器与发电机分离时，由于两者之间需用导线连接，所以其系统的故障率较高，但当系统发生故障时，能够就车诊断出故障发生的部位，只需更换故障部件即可继续行驶。
如图1-4所示为整体式交流发电机（电子调节器与发电机组合成整体）的电源系统电路。
汽车电源系统常见故障检修
汽车电源系统常见故障检修（一）、电源系统不充电故障的诊断排解1.故障现象起动发动机，充电指示灯仍旧点亮，电源系统存在故障，发电机不能正常的给蓄电池充电。
2.故障缘由(1)发电机故障①整流电路损坏。
②磁场电路故障：滑环脏污，电刷架变形使电刷卡住，电刷磨损过甚等。
③发电机磁场绕组或定子三相绕组有断路、短路或搭铁处。
(2)调整器故障①调整器调整电压过低。
②调整器损坏。
(3)其它故障①发电机连线断路。
②发电机驱动皮带打滑。
③充电指示灯损坏。
3.故障诊断与排（二）充电电流过小的故障诊断1.故障现象（1）若将发动机转速由低速渐渐上升至1500r/min时，打开大灯，其灯光暗淡；按喇叭，其音量小，充电指示灯亮，说明充电电流过小。
（2）发动机中速时，测量充电电流的大小。
假如电流表指示的充电电流为8A~12A，正常；如小于5A（在蓄电池电量不足的状况下），则说明电源系存在充电电流过小的故障。
2.故障缘由（1）发电机故障①个别整流二极管损坏。
②定子三相绕组局部短路或有一相接头断开。
（2）调整器故障①调整器电压过低。
⑶其它故障①发电机皮带过松、打滑。
②线路接触不良，接触电阻过大。
3.故障诊断与排解充电电流过小的故障诊断与排解如图所示。
图充电电流过小的故障诊断流程图（三）充电电流过大的故障诊断电源系统在发动机正常运转时，蓄电池电压达到额定充电电压，但充电电流仍旧在10A以上。
充电电流过大可能故障缘由：调压器失调所致。
检测推断方法：晶体管调压器的充电系统应检查发电机与调压器是否匹配。
（四）充电指示灯故障诊断将点火开关打到“ON”，充电指示灯“亮”，起动发动机运转到600~800r/min，充电指示灯“灭”，说明充电指示灯电路正常。
若将点火开关打到“ON”，充电指示灯“不亮”，充电指示灯电路消失故障。
首先，检测充电指示灯灯泡是否良好。
若充电指示灯灯泡正常，再连续检测检测充电指示灯电路。
项目2 汽车电源系统的检修
任务2.1 汽车电源系统部件结构与工作原理
（2）免维护蓄电池 免维护蓄电池又称MF 蓄电池。这种蓄电池因无酸液外泄，因而极桩腐蚀轻、自行放电少，
在车上或储存时不需要补充充电，在合理使用过程中无须添加蒸馏水。 免维护蓄电池的结构具 有如下特点：
①极板栅架采用铅钙合金或低锑合金，减少了析气量和耗水量，自放电也大大减少。
⑤电解液。 作用：电解液在电能和化学能的转换过程（即充电和放电）的电化学反应中起离子间
的导电作用并参与化学反应。 成分：它由纯硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成，其密度一般为1.24～1.30 g／mL。 注意：电解液的纯度是影响蓄电池的性能和使用寿命的重要因素。 安全警示：电解液有较强的腐蚀性，避免接触到皮肤和衣物。
任务2.1 汽车电源系统部件结构与工作原理
图2.9 JF132 型交流发电机的组件 1—后端盖；2—电刷架；3—电刷；4—电刷弹簧压盖；5—硅二极管；6—散热板；
7—转子；8—定子总成；9—前端盖；10—风扇；11—皮带轮
任务2.1 汽车电源系统部件结构与工作原理
（1）转子 交流发电机的转子的作用是产生磁场，它主要由两块爪极、磁场绕组、滑环及转子轴等组成， 如图2.10 所示。 两块六爪磁极被压装在转子轴上，其内腔装有磁轭，磁轭上面绕有磁场绕组。磁场绕组两端的 引线分别焊在与轴绝缘的两个滑环上。滑环与装在后端盖内的两个电刷相接触，两个电刷装在与端 盖绝缘的电刷架内，通过弹簧力使其与滑环保持接触。当发电机工作时，两电刷通过引线分别接在 两个螺钉接线柱上，一个接线柱是为发电机的励磁接线柱F，另一个是搭铁接线柱。这两个接线柱 与直流电源连通，可为磁场绕组提供定向电流并产生轴向磁通，使两块爪极被分别磁化为N 极和S 极，从而形成犬牙交错的磁极对并沿圆周方向均匀分布。当转子转动时，定子便产生交流电动势。
任务四 新能源汽车电源系统的检修
目录任务四新能源汽车电源系统的检修 (2)【任务描述】 (2)任务情景： (2)任务要求： (2)任务资料： (2)【学习目标及学时】 (3)【工作页学习路径】 (3)学习步骤1：接受任务 (4)学习步骤2：作业准备 (5)引导问题4-1 新能源汽车检测与维修作业前要做哪些准备？ (6)学习步骤3：新能源汽车DC-DC 的认识 (6)引导问题4-2 用思维导图画出新能源汽车的电源有哪些？ (6)学习步骤4：新能源汽车DC-DC 的结构 (8)引导问题4-3 认识电源系统。
(8)学习步骤5：新能源汽车DC-DC 的工作原理。
(9)引导问题4-4 画出电源控制电路图，并进行实车检测。
(9)引导问题4-5 画出EV450的VCU电源控制电路图，并进行实车检测。
(9)引导问题4-6 画出EV300的VCU电源控制电路图，并进行实车检测。
(9)【学习环节过程控制】.......................................................................... 错误!未定义书签。
【学习环节评价反馈】.......................................................................... 错误!未定义书签。
学习任务工作页专业名称：新能源汽车维修工学一体化课程名称：新能源汽车动力电池及能量管理系统检修任务四新能源汽车电源系统的检修【任务描述】任务情景：一辆纯电动汽车到达维修店，客户报告充电系统存在故障。
维修技师接到通知后，开始进行故障检修。
任务要求：根据任务要求，以下是纯电动汽车充电系统故障检修的任务要求：接收维修任务：学生接收到客户报告充电系统故障的维修任务后，确认车辆首次维护要求已达到，并开具维修工单。
沟通与确认：学生与客户（教师或学生扮演）进行充分沟通，确认故障症状和客户的描述，并确保了解车辆的使用情况和任何特殊要求。
汽车电源系统故障诊断与排除
浅谈汽车充电系统故障诊断与排除摘要:本文概述了汽车充电系统常见的故障,分析了充电系统各种故障的现象和造成故障的原因,进一步论述了电源系统各种故障的排除方法。
关键词:充电仪表充电报警灯一、交流发电机结构及工作原理及发电机故障检修方法1. 交流发电机结构及工作原理1）交流发电机组成由三相同步交流发电机和硅二极管整流器两部分组成。
2）三相同步交流发电机三相同步交流发电机的作用是产生三相交流电。
主要有转子、定子、前后端盖、风扇及皮带轮等组成。
转子——是三相同步交流发电机产生旋转磁场的部分。
由转轴、两块爪形磁极、磁轭、激磁绕组、滑环等部件组成。
定子——又称电枢，是三相同步交流发电机产生三相交流电的部件。
由铁芯和三相星形连接的绕组组成。
前后端盖、电刷、风扇、皮带轮等。
3）整流器常见的整流器由六只二极管组成。
元件板上装三只正极二极管，后端盖上装三只负极二极管，接在发电机三相绕组上，组成全波桥式整流电路，将发电机发出的三相交流电变为直流输出。
在六只硅二极管组成的三相桥式全波整流电路中，正极管在三相交流电正半周导通，负极管在三相交流电负半周导通，同时有一个正极和一个负极管导通，周而复始，在负载两端就可得到较平稳的直流电压。
二、充电系统指示灯不亮故障1、故障现象:发动机正常运转时,充电指示灯一直不亮。
故障原因:充电指示灯灯丝断路;熔断丝烧断使指示灯线路不通;指示灯或调节器电源线路导线断路或接头松动;蓄电池极柱上的电缆线头松动;点火开关故障;发电机电刷与滑环接触不良;调节器内部电路故障,如调节器内部电子元件损坏而使大功率三极管不能导通。
故障排除方法:首先启动发动机并怠速运转,然后检查发电机充电系统能否充电。
将充电指示灯不亮分为充电系统能充电和不能充电两种情况分别进行排除。
接通点火开关时充电指示灯不亮,启动发动机后发电机又能发电,说明发电机充电系统正常;检查仪表盘上的充电指示灯是否正常,若灯丝断路,则需更换。
当接通点火开关充电指示灯不亮,启动发动机后发电机且不能发电时,故障排除方法如下:首先断开点火开关,检查仪表熔断丝。
电源系统的检修
知识拓展
爪极式无 刷交流发
电机
电源系统的检修
无刷交流发电机
知识拓展
感应子式 无刷交流
发电机
电源系统的检修
无刷交流发电机
电源系统的检修
思考与练习
01 试说明蓄电池3-QAW-90各代号的含义 02 交流发电机的功能有哪些 03 简述电压调节器的功用 04 试说明电压调节原理 05 简述铅酸蓄电池的工作原理 06 简述交流发电机的工作原理 07 交流发电机零部件的检修主要包括哪些部分
项目实施
电源系统的检修
实施步骤
项目实施
电源系统的检修
考核评分
电源系统的检修
项目实施
交流发电机零部件的检修
转子 检修
定子 检修
检查电 刷组件
(1)转子绕组检修 (2)滑环检修
(1)定子绕组断路检修 (1)外观检查 (2)定子绕组搭铁检修 (2)电刷长度检查
电源系统的检修
项目实施
1 交流发电机检修前的准备工作
法充电。
项目实施
电源系统的检修
蓄电池常见故障检修
极板硫化
1）故障现象 2）故障原因 3）排除方法
自放电
1）故障现象 2）故障原因 3）排除方法
蓄电池容量下降
1）故障现象 2）故障原因 3）排除方法
项目实施
电源系统的检修
蓄电池的使用与维护
• 蓄电池电解液是硫 酸，具有强腐蚀 性。安装拆卸和搬 运铅酸蓄电池时应 保持电池竖直，并 且轻搬轻放，切勿 敲打。
电源系统的检修
实施步骤
项目实施
电源系统的检修
考核评分
电源系统的检修
知识拓展
蓄电池的容量 • 蓄电池的容量表示蓄电 池蓄电的能力。蓄电池 容量是指蓄电池完全充 足电的情况下，在规定 的放电条件下输出电量。
汽车电源系统故障分析
汽车电源系统故障分析1汽车电源系统介绍汽车调节器就是对发电机输出进展自动调整，主要靠调整发电机励磁来确保发电机在发动机转速变化时输出恒定电压。
汽车调节器有3组继电器组成，第一组负责调节发电机输出电压，它通过继电器触头接通和别离将发电机的磁场鼓励接于不同的回路上，从而控制发电机的励磁电流，实现对发电机输出电压稳定的目的；第二组负责防止充电电流过大，当充电电流过大时，电压调节继电器和电流限制继电器同时动作，断开发电机的励磁电路，使发电机停顿工作；第三组负责在发生逆流时继电器迅速切断充电回路，保护电源系统（见图3。
2汽车电源系统故障分析汽车电源系统故障主要有充电指示灯故障、蓄电池充电故障、发电机充电电流故障以及其他故障等。
2.1充电系统指示灯故障1主要故障现象为发动机正常运转，但充电指示灯一直不亮。
蓄电池充电明显缺乏，夜间行车大灯灯光暗淡。
2故障原因推测，一是线路故障包括：充电指示灯灯丝断路；调节器电源的导线断路；熔断丝烧断；蓄电池极柱上电线接头滑落松动；这些线路故障都有可能引起充电指示灯不亮。
二是元器件故障包括：点火开关、汽车发电机和滑环之间的接触、调节器等故障。
三是发电机磁场绕组或者定子绕组短路、断路或搭铁而导致磁场电流减小或不通；整流器、调节器和发电机等故障（电刷与滑环接触不良，传动带打滑，发电机转速低或者不转[2]。
3故障检测方法，一是首先，检测充电系统是否工作，接通点火开关发现充电指示灯不亮，启动发动机后，用万用表检查发电机充电系统能否充电（发电机输出电压能够超过蓄电池电压。
其次，断开点火开关，检查仪表的熔断丝。
再就是接通点火开关，用万用表检查熔断丝的电压，如果显示电压为零，说明点火开关和熔断丝之间的线路出现故障。
再次，关闭点火开关，滑点火开关盒熔断丝之间线路，重新启动发动机。
当充电指示灯常亮时，说明点火开关、熔断丝以及充电指示灯工作正常。
二是启动发动机并让发动机转速慢慢升高，检测发电机“B”端子与发电机外壳之间电压，如果电压为零，说明充电系统有故障。
汽车维护与故障排除课件——汽车电源系的维护与故障排除
汽车电源系的故障诊断与排除
放电0 1.300 1.290 1.280 1.270 1.260
标准温度(20T2)时电解液的密度(g／cm2)
放电25% 1.275 1.255
放电50% 1.245 1.255
放电75% Βιβλιοθήκη .215 1.185放电100% 1.190 1.115
1.240 1.255 1.210
汽车电源系的维护
(2) 测量电解液密度的方法步骤 1) 打开蓄电池的所有加液孔盖，把密 度计下端橡皮管插入电池单格加液孔内的电 解液中(见图)。 2) 将橡胶皮球捏扁，排出吸管中的部 分空气，再慢慢放松橡胶皮球，电解液就会 被吸进玻璃管中。注意控制吸人的电解液不 要过多或过少，使密度计心管既能浮起，又 不要被上端顶住，以保证测量的准确性。 3) 使密度计心管浮在玻璃管中央(不要 与管壁接触)，然后读取电解密度值——使 视线与玻璃管中电解液液面持平，该平面与 密度计心管相交的刻度线就是电解液实测密 度值。
汽车电源系的维护
汽车电源系的故障诊断与排除
蓄电池的维护
作业目的: 掌握蓄电池的维护作业内容及操作要点 工具仪器: 常用工具、玻璃试管、吸式密度计、高率放电计、充电机
一、蓄电池的外部维护与检查 1．蓄电池外壳的检查 蓄电池维护过程中，应首先观察蓄电池外部有无电解液渗漏现象，以确定其外 壳有无破裂之处。若有，应进行修理或更换。 2．外部清洁 定时用清水对蓄电池进行冲洗，经常保持其外部清洁，以防止表面脏污而导致 蓄电池自放电。
2．测量电解液相对密度，确定蓄电池放电程度 (1) 实测密度值的换算 把实测的电解液密度和温度值代人以下公式，就可计算出所测蓄电池电解液 20℃时的相对密度。
r20℃=rt+β(t﹣20) 式中r20℃——所测蓄电池电解液20℃时的相对密度； rt——电解液实测相对密度；
项目二 汽车电源系统检修
定流充电有较大的适应性，可以任意选择和
调整充电电流，因此可以对各种不同情况及 状态的蓄电池充电。例如，新蓄电池的初充 电，使用中的蓄电池补充充电，去硫充电等。 定流充电的不足之处在于需要经常调节充电 电流，充电时间长。
（2）低温起动容量 电解液在－18℃时，以
3倍额定容量的电流持续放电至终止电压 （12V蓄电池为6V，6V蓄电池为3V）所放出 的电量称为低温起动容量（持续时间应在 2.5min以上）。
九、免维护蓄电池
普通的蓄电池虽然具有内阻小、起动输出电流大、
电压稳定、工艺简单、造价低廉等优点，但由于其 自行放电较严重、失水量大、极柱腐蚀严重，使用 寿命短等先天性不足，需要在使用过程中经常或定 期的进行维护。为了避免或减少这些既要与硫酸接 触，又使驾驶员和修理工作非常烦恼的工作，免维 护蓄电池应运而生。免维护蓄电池，也叫MF蓄电 池，是现代汽车上广泛使用的一种新型蓄电池，其 结构如图2-5所示。
项目二 电源系统检修
本项目的具体任务：
任务1 蓄电池维护
能力培养目标 ：
1．能够对蓄电池技术状况进行检查和维护 2．能用充电机对蓄电池充电 3．能够对蓄电池常见故障进行检测、诊断和排 除
任务一 任务引入
汽车电气系统基本构造及特点
一台汽车停放半年后，不能正常起动发动机。打开
汽车前大灯，灯光暗淡；按喇叭，声音微弱沙哑。 这表明蓄电池电量不足，应对其进行充电。汽车上 的蓄电池出现故障应如何解决？对蓄电池又如何正 确的使用和维护？
三、普通蓄电池的构造
铅酸蓄电池主要由正极板、负极板、隔板、电解液、
壳体、铅联条、接线柱等部分组成。壳体一般分成 三个或六个单格，每个单格注入电解液，插入正、 负极板即成为单格电池。每个单格电池的额定电压 为2V。目前汽油车普遍采用12V电源，重型柴油车 多采用24V电源。蓄电池结构如2-1图所示。
汽车电源系统故障检测维修工作页
任务相关阅读材料电源系的故障主要有不充电、充电电流过小和充电电流过大等故障。
1、电源系统不充电故障现象与诊断方法（1）故障现象发动机起动后，充电指示灯常亮不熄灭（如有汽车电流表，则电流表指针一直指向“－”）。
（2）检查方法与诊断步骤1）检查发电机皮带的状况①检查发电机皮带的松紧度：用手指压下发电机皮带的中部（如右图所示），检查发电机皮带的张紧度，若压下量过大，说明发电机皮带过松，应调整。
②检查发电机皮带的质量及是否打滑：一般发电机皮带老化或打滑会产生尖叫声，若浇上一些水后尖叫声消失，则说明该皮带必须更换。
2）检查充电线路各导线和接头有无断裂或松脱，同时检查发电机的接线是否正确。
3）用试灯的一端接在发电机的磁场接线柱上，另一端搭铁，打开点火开关，但不起动发动机，观察试灯：①若试灯不亮，说明故障在调节器；②若试灯亮，则拆下发电机电枢接线柱上的导线并悬空，用试灯将其一端接在发电机电枢接线柱上，另一端搭铁；③若试灯不亮或灯光发红，说明故障在发电机。
4）若发电机有故障，可用万用表测量各接线柱之间的电阻值，粗略判断故障所在。
测量前，拆下发电机各接线柱上的导线，将万用表置于R×1档测量各接线柱间的电阻值，一般有刷发电机的“F”与“E”接线柱之间阻值为5～6欧姆，若不符合规定，应对发电机进行拆检。
2、电源系统充电电流过小故障现象与诊断方法（1）故障现象1）蓄电池在亏电情况下，发动机中速以上运转时，电流表指示充电电流过小；2）打开前照灯，灯光暗淡，按电喇叭声音小。
（2）检查方法与诊断步骤1）外观的检查①检查发电机皮带的张紧度，用手指按下皮带的中部，若压下量过大，说明发电机皮带过松，应调整；②检查充电线路各导线接头是否接触不良或锈蚀脏污。
2）拆下发电机“+”和“F”接线柱的导线，用试灯的两根接线分别与发电机“+”和“F”接线柱连接，起动发动机，并逐步提高转速，同时观察试灯：①若试灯亮度不变或变化很小，说明可能故障在发电机；②若试灯随发动机转速增加而亮度增加，说明故障可能在调节器。