铅酸蓄电池主要用在哪些领域

核心提示铅酸蓄电池的构成和工作原理铅酸蓄电池由正极板、负极板、隔板、电解液、塑料槽等组成。铅酸蓄电池正极活性物质为二氧化铅(PbO2),负极活性物质是铅(Pb),电解液是稀硫酸,正负极之间由隔板隔开,电解液中的离子可以通过隔板中的微孔,电极上的电子

铅酸蓄电池的构成和工作原理铅酸蓄电池由正极板、负极板、隔板、电解液、塑料槽等组成。铅酸蓄电池正极活性物质为二氧化铅(PbO2),负极活性物质是铅(Pb),电解液是稀硫酸,正负极之间由隔板隔开,电解液中的离子可以通过隔板中的微孔,电极上的电子不能通过隔板。铅酸蓄电池放电后, 正极板的活性物质二氧化铅(PbO2)转化成硫酸铅(PbSO4)附着在正极板上,负极活性物质铅(Pb)也转化成硫酸铅(PbSO4)附着在负极上, 电解液中的硫酸扩散到极板中去, 电解液的浓度降低。 铅酸蓄电池在充电时,发生相反的反应。通过充电、放电反应,铅酸蓄电池可以反复使用,直到储存的容量达不到电器的要求时,寿命终止。

产业发展历程:汽车在1918年引入蓄电池,最初的电池电压是6V。随着内燃机排量增加以及压缩比增加,6V系统提供的功率已经不能满足需求,1950年引入了12V电压系统。随着汽车电气设备继续增加,12V系统也难以满足全部设备的功率需求,只能在特定阶段切断大功率负载,导致停车状态下空调不可用等问题。汽车引入启停系统后,12V系统已经达到了自身输出功率的极限,此时若继续在12V系统上继续增加轻混BSG电机等大功率用电器,则会导致瞬时电流高达1000安。因此2011年德系车企Audi、BMW、Daimler、VW联合推出了48V电压系统来满足高功率汽车负载的需求。选择48V的原因为:汽车安全电压是60V,48V电池充电电压最高为56V,48V是安全电压下的可以达到的最高电压等级。

12V低压系统电源可以采用铅酸蓄电池,也可以采用磷酸铁锂电池。通过成本、性能、安全性以及供应链成熟度多方面对比,目前铅酸蓄电池在各个方面均强于锂电池,唯一的缺点是同样电量下,铅酸蓄电池的要更重一些,体积更大一些,由于汽车用的铅酸蓄电池的电量不高,增加的重量以及占据的机舱体积有限。只有在一些追求极致轻量化车型上才会为了追求极限减重用锂电池替代铅酸蓄电池。

铅酸电池技术成熟,骆驼、风帆、瓦尔塔等企业经营多年,技术可靠。12V锂电的供应商凤毛麟角,没有确定订单也不会进行大规模的12V车载锂电池开发。

铅酸蓄电池的分类:按照应用领域划分,我国的铅酸蓄电池主要可分为备用电源电池、储能电池、起动电池和动力电池四大类。备用电源电池是主要用于通讯备用电源、不间断电源(UPS)、应急照明电源及其他备用电源的蓄电池。储能电池指适用于供太阳能发电设备和风力发电机以及其他可再生能源的储能用蓄电池。 起动电池是主要应用于汽车、摩托车、燃油发动机起动、点火和照明的蓄电池。动力电池主要应用于电动自行车、电动特种车(电动游览车、高尔夫车、巡警车、叉车等)、低速电动乘用车、混合电动车等电动车辆作为动力。

工作原理介绍

DC转换器总成,简称DC转换器,主要用于将动力电池的高压DC转换为低压DC,为整车的铅酸电池和低压系统提供电源。其原理框图如图1所示。

图1转换器的工作原理

一、连接器接口的定义

1.低压控制端子连接器接口的定义

图2变频器控制信号连接器示意图

信号描述:

针脚号定义1CANH2高压互锁3空4CANL5高压互锁6空

注:信号电流不得超过0.5A

2.高压输入连接器接口的定义

图3变频器高压输入连接器示意图

信号描述:

针脚号定义1正极/2负极/-3高压互锁4高压互锁

3.低压输出连接器接口的定义

图4转换器低压输出连接器示意图

低压输出描述:

低压输出端子为直接引线输出,正极接保险丝线束总成保险盒,输出负极直接接车身。

图5转换器连接器描述

故障分析

故障查找方法和检查程序

当钥匙未插入或钥匙处于关闭位置时,用万用表测量铅酸电池的电压并记录下来。然后,将钥匙转到ON位置,用万用表测量蓄电池的电压。如果后者的电压高于前者,且后者的电压为10V~16V,则表明DC转换器的输出正常。否则,可能有故障,请检查故障代码。

故障代码和故障排除方法

序号显示码描述检查及处理方法1P1A00直流变换器硬件故障a、清除故障信息,重新充电,若此故障仍存在,请更换直流变换器。2P1A01直流变换器输入过压(430V±10V)a、重新上电,使用诊断仪读取整车数据流,比较电机控制器,电池管理系统,与直流变换器上报的高压电压值,若直流变换器上报的电压值高于前两者20V以上,更换直流变换器。b、若无a所述情况,清除故障信息,重新上电,若此故障仍存在,再次读取整车数据流,若直流变换器上报的电压低于420V,更换直流变换器;否则,请参考电池维修手册。3P1A02直流变换器输入欠压(230V±10V)a、重新上电,用诊断仪读取整车数据流,比较电机控制器,电池管理系统,与直流变换器上报的高压电压值,若直流变换器上报的电压值低于前两者20V以上,则更换直流变换器。b、若无a所述情况,清除故障信息,重新上电,若此故障仍存在,使用诊断仪再次读取整车数据流。若直流变换器上报的电压高于250V,更换直流变换器;若电压低于240V,请参考电池维修手册。4P1A03直流变换器输出过压(17V±0.5V)a、整车下电,用万用表测量蓄电池电压,若电压高于17V±0.5V,更换蓄电池;b、若蓄电池电压低于16.5V,清除故障信息,重新上电,故障消除,不做处理;否则,更换直流变换器。5P1A04直流变换器输出欠压(9.5V±0.5V)a、用万用表检查直流变换器输出端子及线束是否有短路现象,若有,请更换故障件;b、若无a所述现象,清除故障信息,重新上电后,用万用表测量重新上电前后的蓄电池电压,若上电前后蓄电池电压升高,故障消除,不做处理;否则,更换直流变换器。6P1A05直流变换器输出过流(160A±10%)a、用万用表检查输出线束是否有短接现象;b、若无上述b现象,清除故障信息,重新上电,用万用表测量重新上电前后的蓄电池电压,若上电前后蓄电池电压升高,故障消除,不做处理;否则,更换直流变换器。7P1A06直流变换器输出过功率a、清除故障信息,重新上电,若此故障仍存在,更换直流变换器。8P1A07直流变换器过温(95±2_)a、检查整车冷却系统工作是否正常工作;若没有正常工作,请检修;b、若冷却系统正常工作,清除故障信息,重新上电,若此故障一直存在,请更换直流变换器。9P1A08直流输出短路a、用万用表检查输出线束是否有短接现象;b、若无上述a、b现象,清除故障信息,重新上电,若此故障仍存在,则更换直流变换器。10U12A0直流变换器CAN通讯故障a、检查直流变换器电缆端CANH、CANL(针脚1与针脚4),终端电阻是否为60±15欧姆,若不符合,请检查线束;b、若无a所述情况,清除故障信息,重新上电,若此故障仍存在,更换直流变换器。拆卸与安装

一、注意事项

高压危险,注意安全!

1.拆卸和安装前,必须切断高压电源(将钥匙转到“OFF”位置,拔下维修开关),测量DC变频器的输入端电压,直到低于36V安全电压后,方可操作。

2.在拆卸和安装过程中,必须按照规定的扭矩操作螺栓,以确保装配的可靠性。

3.非专业维护人员不允许打开DC变频器上盖。

二。位置介绍

1.DC转换器在前机舱的安装位置,如图所示:

DC转换器在前机舱的安装位置

2.DC变频器线束连接方式介绍

编号对应线束名称a直流变换器高压输入线束b_1直流变换器输出正极线b_2直流变换器输出负极线cHCU控制信号线束

三。拆卸和装配方法介绍

如果DC转换器出现故障并需要维修,请遵循以下步骤:

第一步:请将钥匙转到OFF位置,切断高压电源,取下前机舱罩。

第二步:从蓄电池上断开DC变换器的输出线束;

第三步:拔下DC转换器的连接器,取下DC转换器低压输出端的螺丝,取下DC转换器的输出线束。

第四步:拆开DC转换器的水管夹,拔掉水管,排干里面的水。

第五步:用扭矩扳手拆下DC转换器的固定螺栓,取出DC转换器进行检查。

提示:安装DC转换器时,请按相反的顺序操作。

专用工具工具名称用途故障诊断仪用于采集系统动态工作时的运行数据数字万用表检查纯电动动力系统电压、电阻、电流等特征参数绝缘手套对人体起到绝缘保护作用摇表用于测量各种电器设备的绝缘电阻的兆欧级电阻表扭力扳手拆卸安装螺栓

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