汽车系统中电瓶是如何进行充电的

百家号 发表于 2019-09-19 15:12:46 收藏 已收藏
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汽车系统中电瓶是如何进行充电的

百家号 发表于 2019-09-19 15:12:46
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(文章来源:百家号)
       汽车是通过发电机为电瓶充电的,12V电瓶多久能充满取决于电瓶剩余电量、发动机转速、当前用电量等诸多因素。而发电机是发动机直接传动的,并不是轮胎传动,我们看看发电机在发动机上的位置:

发电机位于发动机前端,通过皮带与曲轴带轮轮连接,因此只要发动机运转、曲轴皮带轮就会驱动发电机运转。同时曲轴皮带轮的直径远远高于发电机带轮的直径,因此发电机转速高于发动机转速。当发动机怠速在800转/分的时候,发电机转速已经超过2000转/分了,这样做的目的就是提高了发电机效率,发电机工作是需要转速支持的,低转速时其发电量也会低很多,不能满足车辆充电用电的需求。

汽车发电机是把动能转换为电能的设备。其工作原理也很简单,与其他类型发电机是一样的,都是利用了电磁感应现象。如果用闭合电路的一部分导体,放在磁场里反复的做切 割磁力线运动时,那么导体内就会感应出电流来。且电流的方向跟磁场方向、导体做切割磁力线运动方向有关系。

汽车系统中电瓶是如何进行充电的

转子则是通过一对碳刷来供电,转子接通电源产生一个磁场,当转子在发动机的传动之下转动起来的时候,也就产生了一个旋转磁场。而定子的三组线圈则感应出三相电流,经过二极管整流后输出直流电 ,为电池充电、为车上电器供电。电原理图如下:

F端就是转子供电端子,通过碳刷、换向器与转子线圈连接。而发电机输出电压高低则是由转子磁场大小来调节,磁场大小则由励磁电压高低来决定。发电机的励磁电压则由调节器来供给,调节器根据发电机输出电压高低来调整转子励磁电压高低,使发电机最高电压不超过14.5V。

在这之前我们要了解一下车辆电器的功率。以某国产车14V100A的发电机为例,怠速时打开远光灯、空调、音响,测试一下工作电流:

可以看到上述电器开启时电瓶输出电流已经达到53A。53A的电流是电瓶提供的吗?当然不是,是发电机提供的。我们测量一下发电机端的电流:发电机此时输出56A的电流,电瓶充电电流只有3A。如果怠速下开空调、开远光、开音响,那么电瓶很难充电。当关掉用电器以后,发电机最大输出电流在35A左右。

这个电流可以理解为怠速下电瓶最大充电电流,当然汽车的其他电子元件也会耗电,但是电流小,这里忽略不计。这个30A左右的充电电流并不是一直会保持的,这个电流取决于电瓶放电深度,电瓶电压低、剩余电量低,则充电电流大。30A的充电电流也只能维持很短的一段时间,随着电瓶电压的上升,充电电流会不断下降。如果配备60Ah的电瓶,在电量放空的情况下,完全充满电需要3小时左右。

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