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摘要：汽车上有蓄电池和发电机两个电源。其功能是保证汽车各用电设备在不同工况下都能正常工作。本文以蓄電池供电能力实验研究为课题，针对别克世纪3.0轿车，在实验中利用蓄电池检测仪、万用表等工具完成了蓄电池充放电实验和应急救援实验。
关键词：蓄电池;供电能力;应急救援
1 蓄电池的功用和分类
车用蓄电池一般具有起动供电、怠速供电、过载供电、储存电能和充当电容的作用。
蓄电池根据电解液酸碱性的不同可以分为碱性蓄电池和酸性蓄电池两种。车用蓄电池一般为起动型铅酸蓄电池，电解液是稀硫酸水溶液。根据加工工艺的不同，汽车用铅酸蓄电池还分为普通型﹑干荷电型﹑湿荷电型和免维护型等。别克轿车蓄电池一般为湿荷电型蓄电池。
2 别克轿车用电设备综合分析
2.1 别克3.0轿车电源部分电路图分析
轿车发电机的作用是提供操作车辆电气系统的电压，并给蓄电池充电。电流流过转子产生磁场，当转子由发动机驱动时磁场转动切割磁力线，在定子绕组中产生交流电压，交流电压由桥式整流器转换为直流电，由蓄电池端子供给电气系统和蓄电池充电。发电机数字调节器采用数字技术，供给转子电流，从而控制输出电压，转子电流与数字调节器所提供的电脉冲宽度成比例。当点火开关置于 RUN运行位置，动力系统控制模块PCM提供电压给端子L，从而开启数字调节器。窄脉冲宽度供给转子，产生一个弱磁场，当发动机启动后，数字调节器通过检测定子的交流电压（通过内部导线），传感发电机转动。一旦发动机运转，数字调节器则通过控制脉冲宽度来改变磁场电流，这样就可调节发电机输出电压，为蓄电池适当充电，使电气系统正常操作。电压一直通过电路2740从发动机罩下附件导线接线盒中保险18供给发电机端子S，这种方法可以更好地测量系统工作电压。动力传动系统控制模块PCM也通过23电路使用F端子，监测发电机工作情况。动力系统控制模块PCM控制带固态灯驱动器的充电指示灯，当灯驱动器检测到一个或者所有的下述情形就变亮：当检测到低电压（低于11.2V）;当检测到高电压（高于16.5V）;当检测到发电机停止运转。（图1）
2.2 别克轿车整车用电设备概况
汽车上用电设备数量很多，大致可以分为以下几种：
①启动系：由起动机及控制电路组成，作用是启动发动机。它由蓄电池供电，将电能转变为机械能带动发动机转动。完成启动任务后，立即停止工作。主要包括启动电机，启动继电器，左冷却风扇，右冷却风扇。
②点火系：点燃气缸内被压缩的可燃混合气。它是汽油机不可缺少的部分，其功能是按发动机其功能是按发动机工作顺序产生高压电并通过火花塞跳火，保证适时、准确地点燃气缸内的可燃混合气。有传统点火系统及电子点火系统之分。而别克轿车大都使用电子点火系统。主要包括点火开关，点火线圈，喷油器，分电器。
③照明及信号：包括车内和车外的照明灯具，如近光灯、远光灯、转向灯、雾灯、刹车灯、倒车灯等。确保车内外一定范围内合适的照度及车辆夜间行驶的必要的照明。信号装置：包括电喇叭、闪光器、蜂鸣器及各种信号灯，主要用来提供安全行车所必要的信号。
④仪表、报警及显示装置：用来监视汽车内的各种工况。主要包括：电流表、电压表、水温表、车速里程表、发动机转速表、各种报警灯（电子显示装置等）。
⑤舒适与安全装置：为驾驶员提供良好的工作条件和舒适的乘坐环境。主要包括：电动车窗、空调装置、音响设备、卫星导航和定位系统及防盗装置点烟器，雨刮电机，雨刮喷水电机，电子巡航系统，ABS泵。
3 别克轿车蓄电池供电能力实验研究
3.1 电源系统的供电结构
在启动发动机时蓄电池向起动机及点火系统等提供电能，在发动机工作时由发动机带动发电机向用电设备提供电能，并向蓄电池充电。汽车全车的用电设备全部采用并联连接;单线制即从电源到用电设备使用一根导线连接，而另一根导线则用汽车车体或发动机体的金属部分代替，称为“负极搭铁”。单线制可节省导线，使线路简化、清晰，便于安装与检测。
3.2 蓄电池充放电实验研究数据分析
本实验的对象是别克世纪3.0，实验设备是蓄电池检测仪，检测蓄电池在充电过程中的一些参数信息。首先是蓄电池充电实验过程如下：
①测试条件：确保汽车处于熄火状态并关闭车内所有电器、汽车电瓶电压等级为12V或24V，在进行实验前确保实验所用的蓄电池处于亏电状态。
②使用充电机给蓄电池充电，正极接正极，负极接负极，打开充电机，选择12V电压并打开慢充模式，开始给别克的蓄电池充电。
③在充电过程中，蓄电池充电采用蓄电池检测仪，测试时间是开始5分钟一次，中间20分钟一次，结尾5分钟一次，在采集数据之前应关闭汽车雾灯并等待3分钟。
④采集数据时用的是蓄电池检测仪，在采集数据之前应切断充电机的电源，在等待3分钟之后，就可以采集数据。将蓄电池检测仪的红色夹子连接蓄电池的正极，黑色连接蓄电池的负极，如果蓄电池被识别状态正常，检测仪将自动起动并显示蓄电池的当时的电压。正常使用时电源指示灯会亮，当发现红色指示灯亮起时表示蓄电池夹的正负极接反了。
⑤检测仪通电后会直接显示蓄电池当前电压，根据轿车蓄电池的规格选择12V并按ENTER键进入主菜单，进入主菜单后选择电池测试，测试的结果分两页显示，一次为蓄电池的SOC/电量、SOH/实测容量、IR/蓄电池内阻等，然后记录下蓄电池检测仪上的参数信息，之后的每一次采集数据都是这样。
而蓄电池的放电实验是在蓄电池处于饱和状态下进行的，实验前也是要检测车辆和蓄电池，需要满足测试条件：确保汽车处于熄火状态并关闭车内电器、汽车电瓶电压等级为12V或24V。蓄电池放电选择是打开汽车雾灯，汽车的雾灯电压为12V，就这样持续放电，开始10分钟一次，中间30分钟一次，结尾10分钟一次，在采集数据之前应关闭汽车雾灯并等待3分钟，一次一次的采集数据直到蓄电池亏电。 3.3 别克3.0轿车自然状态下发电機供电能力实验研究
根据别克3.0蓄电池的充电初步得到蓄电池数据参数，数据处理得蓄电池充放电的电量与内阻和CCA与电量的关系。可知，在汽车处于熄火状态时，随着给蓄电池充电和放电得出的数据表明蓄电池的电量越大，而蓄电池的内阻就越小，但内阻的变化不大。蓄电池的CCA与蓄电池的电量相关，电量越小，CCA值就越小。
4 蓄电池应急救援能力实验研究
4.1 蓄电池的应急救援的目的及意义
随着车辆的急剧增加，交通拥堵成了家常便饭，汽车在不断的处在起步和怠速的状态当中，有一部分汽车由于各种原因熄火以至无法起动，其中原因之一就在于蓄电池亏电，导致无论是在高速还是街道，会时常看到应急拖车的场景。通过应急启动实验观察：救援与被救援车辆的电源系统的CCA、SOC关系。
4.2 应急救援实验研究
实验的对象是别克3.0和帕萨特1.8T。主要是用别克3.0救援帕萨特1.8T。实验的主要步骤是：
①本实验主要是帕萨特1.8T是被救，条件是帕萨特1.8T仅因为蓄电池亏电而无法起动，别克3.0可以正常起动。
②连接跨界电缆，必须关闭两车辆的点火开关，电缆正极接正极，负极接负极，连接电缆时，注意电缆不能和发动机舱内的旋转零件接触。
③起动别克3.0发动机，用发动机综合分析仪观察发电机的供电。
④紧接着起动帕萨特1.8T发动机，起动之后马上熄火，拆除跨接电缆，等待3分钟，用蓄电池检测仪检测别克3.0蓄电池参数，这样反复实验直到帕萨特1.8T无法起动。
根据实验数据，用发动机综合分析仪测出别克3.0轿车发动机当量转动惯量。由实验可知，惯量小，起动阻力矩小。当别克3.0电量有5%，电压11.85V时，帕萨特1.8T仍然可以起动成功。别克3.0的电量还有0%，电压11.35V时，帕萨特1.8T无法起动，而别克3.0正常起动，当别克3.0的电量还有0%，电压11.19V时，两个车子都无法起动，当别克3.0的电量还有0%，电压11.78V时，别克3.0正常起动，帕萨特1.8T勉强起动。由此看出别克3.0应急救援帕萨特1.8T主要靠的是救援车辆的蓄电池的CCA，SOC状态。
参考文献：
[1]朱彩云，张忠伟.汽车电气与电子控制系统检修[M].机械工业出版社，2010.
[2]孙仁云，付百学.汽车电器与电子技术[M].二版.机械工业出版社，2011.
[3]邹长庚.现代汽车电子控制系统构造原理与故障诊断（下）——车身与底盘部分（修订版）[M].北京理工大学出版社，2004.
关键词：蓄电池;供电能力;应急救援
1 蓄电池的功用和分类
车用蓄电池一般具有起动供电、怠速供电、过载供电、储存电能和充当电容的作用。
蓄电池根据电解液酸碱性的不同可以分为碱性蓄电池和酸性蓄电池两种。车用蓄电池一般为起动型铅酸蓄电池，电解液是稀硫酸水溶液。根据加工工艺的不同，汽车用铅酸蓄电池还分为普通型﹑干荷电型﹑湿荷电型和免维护型等。别克轿车蓄电池一般为湿荷电型蓄电池。
2 别克轿车用电设备综合分析
2.1 别克3.0轿车电源部分电路图分析
轿车发电机的作用是提供操作车辆电气系统的电压，并给蓄电池充电。电流流过转子产生磁场，当转子由发动机驱动时磁场转动切割磁力线，在定子绕组中产生交流电压，交流电压由桥式整流器转换为直流电，由蓄电池端子供给电气系统和蓄电池充电。发电机数字调节器采用数字技术，供给转子电流，从而控制输出电压，转子电流与数字调节器所提供的电脉冲宽度成比例。当点火开关置于 RUN运行位置，动力系统控制模块PCM提供电压给端子L，从而开启数字调节器。窄脉冲宽度供给转子，产生一个弱磁场，当发动机启动后，数字调节器通过检测定子的交流电压（通过内部导线），传感发电机转动。一旦发动机运转，数字调节器则通过控制脉冲宽度来改变磁场电流，这样就可调节发电机输出电压，为蓄电池适当充电，使电气系统正常操作。电压一直通过电路2740从发动机罩下附件导线接线盒中保险18供给发电机端子S，这种方法可以更好地测量系统工作电压。动力传动系统控制模块PCM也通过23电路使用F端子，监测发电机工作情况。动力系统控制模块PCM控制带固态灯驱动器的充电指示灯，当灯驱动器检测到一个或者所有的下述情形就变亮：当检测到低电压（低于11.2V）;当检测到高电压（高于16.5V）;当检测到发电机停止运转。（图1）
2.2 别克轿车整车用电设备概况
汽车上用电设备数量很多，大致可以分为以下几种：
①启动系：由起动机及控制电路组成，作用是启动发动机。它由蓄电池供电，将电能转变为机械能带动发动机转动。完成启动任务后，立即停止工作。主要包括启动电机，启动继电器，左冷却风扇，右冷却风扇。
②点火系：点燃气缸内被压缩的可燃混合气。它是汽油机不可缺少的部分，其功能是按发动机其功能是按发动机工作顺序产生高压电并通过火花塞跳火，保证适时、准确地点燃气缸内的可燃混合气。有传统点火系统及电子点火系统之分。而别克轿车大都使用电子点火系统。主要包括点火开关，点火线圈，喷油器，分电器。
③照明及信号：包括车内和车外的照明灯具，如近光灯、远光灯、转向灯、雾灯、刹车灯、倒车灯等。确保车内外一定范围内合适的照度及车辆夜间行驶的必要的照明。信号装置：包括电喇叭、闪光器、蜂鸣器及各种信号灯，主要用来提供安全行车所必要的信号。
④仪表、报警及显示装置：用来监视汽车内的各种工况。主要包括：电流表、电压表、水温表、车速里程表、发动机转速表、各种报警灯（电子显示装置等）。
⑤舒适与安全装置：为驾驶员提供良好的工作条件和舒适的乘坐环境。主要包括：电动车窗、空调装置、音响设备、卫星导航和定位系统及防盗装置点烟器，雨刮电机，雨刮喷水电机，电子巡航系统，ABS泵。
3 别克轿车蓄电池供电能力实验研究
3.1 电源系统的供电结构
在启动发动机时蓄电池向起动机及点火系统等提供电能，在发动机工作时由发动机带动发电机向用电设备提供电能，并向蓄电池充电。汽车全车的用电设备全部采用并联连接;单线制即从电源到用电设备使用一根导线连接，而另一根导线则用汽车车体或发动机体的金属部分代替，称为“负极搭铁”。单线制可节省导线，使线路简化、清晰，便于安装与检测。
3.2 蓄电池充放电实验研究数据分析
本实验的对象是别克世纪3.0，实验设备是蓄电池检测仪，检测蓄电池在充电过程中的一些参数信息。首先是蓄电池充电实验过程如下：
①测试条件：确保汽车处于熄火状态并关闭车内所有电器、汽车电瓶电压等级为12V或24V，在进行实验前确保实验所用的蓄电池处于亏电状态。
②使用充电机给蓄电池充电，正极接正极，负极接负极，打开充电机，选择12V电压并打开慢充模式，开始给别克的蓄电池充电。
③在充电过程中，蓄电池充电采用蓄电池检测仪，测试时间是开始5分钟一次，中间20分钟一次，结尾5分钟一次，在采集数据之前应关闭汽车雾灯并等待3分钟。
④采集数据时用的是蓄电池检测仪，在采集数据之前应切断充电机的电源，在等待3分钟之后，就可以采集数据。将蓄电池检测仪的红色夹子连接蓄电池的正极，黑色连接蓄电池的负极，如果蓄电池被识别状态正常，检测仪将自动起动并显示蓄电池的当时的电压。正常使用时电源指示灯会亮，当发现红色指示灯亮起时表示蓄电池夹的正负极接反了。
⑤检测仪通电后会直接显示蓄电池当前电压，根据轿车蓄电池的规格选择12V并按ENTER键进入主菜单，进入主菜单后选择电池测试，测试的结果分两页显示，一次为蓄电池的SOC/电量、SOH/实测容量、IR/蓄电池内阻等，然后记录下蓄电池检测仪上的参数信息，之后的每一次采集数据都是这样。
而蓄电池的放电实验是在蓄电池处于饱和状态下进行的，实验前也是要检测车辆和蓄电池，需要满足测试条件：确保汽车处于熄火状态并关闭车内电器、汽车电瓶电压等级为12V或24V。蓄电池放电选择是打开汽车雾灯，汽车的雾灯电压为12V，就这样持续放电，开始10分钟一次，中间30分钟一次，结尾10分钟一次，在采集数据之前应关闭汽车雾灯并等待3分钟，一次一次的采集数据直到蓄电池亏电。 3.3 别克3.0轿车自然状态下发电機供电能力实验研究
根据别克3.0蓄电池的充电初步得到蓄电池数据参数，数据处理得蓄电池充放电的电量与内阻和CCA与电量的关系。可知，在汽车处于熄火状态时，随着给蓄电池充电和放电得出的数据表明蓄电池的电量越大，而蓄电池的内阻就越小，但内阻的变化不大。蓄电池的CCA与蓄电池的电量相关，电量越小，CCA值就越小。
4 蓄电池应急救援能力实验研究
4.1 蓄电池的应急救援的目的及意义
随着车辆的急剧增加，交通拥堵成了家常便饭，汽车在不断的处在起步和怠速的状态当中，有一部分汽车由于各种原因熄火以至无法起动，其中原因之一就在于蓄电池亏电，导致无论是在高速还是街道，会时常看到应急拖车的场景。通过应急启动实验观察：救援与被救援车辆的电源系统的CCA、SOC关系。
4.2 应急救援实验研究
实验的对象是别克3.0和帕萨特1.8T。主要是用别克3.0救援帕萨特1.8T。实验的主要步骤是：
①本实验主要是帕萨特1.8T是被救，条件是帕萨特1.8T仅因为蓄电池亏电而无法起动，别克3.0可以正常起动。
②连接跨界电缆，必须关闭两车辆的点火开关，电缆正极接正极，负极接负极，连接电缆时，注意电缆不能和发动机舱内的旋转零件接触。
③起动别克3.0发动机，用发动机综合分析仪观察发电机的供电。
④紧接着起动帕萨特1.8T发动机，起动之后马上熄火，拆除跨接电缆，等待3分钟，用蓄电池检测仪检测别克3.0蓄电池参数，这样反复实验直到帕萨特1.8T无法起动。
根据实验数据，用发动机综合分析仪测出别克3.0轿车发动机当量转动惯量。由实验可知，惯量小，起动阻力矩小。当别克3.0电量有5%，电压11.85V时，帕萨特1.8T仍然可以起动成功。别克3.0的电量还有0%，电压11.35V时，帕萨特1.8T无法起动，而别克3.0正常起动，当别克3.0的电量还有0%，电压11.19V时，两个车子都无法起动，当别克3.0的电量还有0%，电压11.78V时，别克3.0正常起动，帕萨特1.8T勉强起动。由此看出别克3.0应急救援帕萨特1.8T主要靠的是救援车辆的蓄电池的CCA，SOC状态。
参考文献：
[1]朱彩云，张忠伟.汽车电气与电子控制系统检修[M].机械工业出版社，2010.
[2]孙仁云，付百学.汽车电器与电子技术[M].二版.机械工业出版社，2011.
[3]邹长庚.现代汽车电子控制系统构造原理与故障诊断（下）——车身与底盘部分（修订版）[M].北京理工大学出版社，2004.