智能电源管理系统的检修

任务3　智能电源管理系统的检修

【任务导入】

电源管理系统控制电能的分配，并由此而优化启动发动机的电能供给。

如果一部带有普通电源系统的汽车长期停驶，则汽车蓄电池会因电器的休眠电流（如防盗锁止系统）而将电能耗尽。这可能使得没有足够的电能来供启动发动机使用。

智能化的电源管理系统负责电能的分配管理，使汽车的启动性能和蓄电池的寿命有了明显的改善和提高。

【任务分析】

本单元任务主要是了解智能电源管理系统的构造和特点，并掌握电源系统检修的一般思路和基本方法。

【相关知识】

电源管理系统主要由蓄电池诊断、休眠电流管理和动态电源管理组成。它的目的是确保蓄电池有足够的电能，使发动机顺利启动和运行，其功能如图2－36所示。

图2－36　电源管理系统功能示意图

1．蓄电池诊断功能

蓄电池诊断功能持续地测定汽车蓄电池的状态，包括蓄电池的电压、电流和温度，由此来测定蓄电池当前的状态和功率。

2．休眠电流管理功能

休眠电流管理功能在汽车停放期间可降低电流的消耗。在点火开关已关闭的情况下，它控制对各种不同电器的电流供给。此时要参考蓄电池诊断给出的数据。根据蓄电池的状态，会逐渐关闭某个电器，以免蓄电池大量放电，由此保持汽车的启动性能。

3．动态电源管理功能

在汽车行驶期间，动态电源管理功能将发电机产生的电流按需分配给不同的电器。当发电机产生的电流超过电器消耗的需要时，它便会进行调节处理，向蓄电池供电，使其达到最佳充电状态。一般它会保持汽车的启动性能具有最高的优先等级。

电源管理功能的任务是使蓄电池有足够的电量启动发动机，它一般有三种工作模式，如表2－1所示。

表2－1　电能管理模式表

电量不足时，将按表2－2所示顺序关闭电器。

表2－2　电器关闭的次序

【任务实施】

一、实施环境

（1）汽车电器实训室。

（2）轿车、对应的解码仪、万用表、专用工具等。

（3）相应的维修手册或资料。

二、实施步骤

1．不充电

1）故障现象

发动机以中速以上速度运转时，电流表指示不充电，或充电指示灯不熄灭，或发电机端电压在12V以下。

2）原因分析

（1）发电机传动带太松或沾油打滑。

（2）发电机励磁电路或充电线路断路。

（3）发电机有故障。

①二极管击穿、短路、断路。

②定子绕组断路或搭铁。

③电刷与滑环接触不良。

④转子绕组断路。

（4）调节器有故障。

①触点烧蚀、脏污、弹簧弹力过软、气隙过小。

②晶体管调节器的稳压管及小功率三极管短路，大功率三极管断路。

③调节器的搭铁方式与发电机不配套。

3）故障诊断

（1）检查发电机传动带松紧度，清除油污。

（2）检查充电系统导线是否松脱，熔断器是否烧断。

（3）接通点火开关，用一字旋具靠近发电机后轴承盖，探测转子电磁吸力，若吸力明显，则说明励磁回路正常，故障在电枢回路；若无吸力或吸力微弱，则说明励磁回路有断路、接触不良或局部短路现象。

（4）若电枢回路有故障，则可用试灯的一端搭铁，另一端接触发电机、“B”接线柱。灯亮，表明蓄电池到发电机电枢接线柱之间连接正常，发电机有故障；若灯不亮，则表明蓄电池到发电机“B”之间断路。

（5）若励磁回路有故障，可用跳线方法检测。用一段导线短接发电机“B”、“F”接线柱（内搭铁式）或短接“B”、“F”接线柱的同时短接“F₂”、“E”（外搭铁式）接线柱。然后重新探测磁力，磁力变强，说明发电机内部励磁电路正常，故障是励磁线路断路或调节器有问题，先检查励磁电路熔断器有无熔断、接触不良，然后再用试灯依次检查外励磁电路连线和调节器、磁场继电器等有无断路或接触不良的地方。若仍不增强，则说明故障在发电机内部。诊断电路故障时，可用万用表电阻挡或电压挡检查。

2．充电电流过小

1）故障现象

在蓄电池亏电情况下，发动机中高速运转时的充电电流很小。

2）原因分析

（1）充电线路接触不良。

（2）传动带打滑，使发电机转速过低。

（3）发电机有故障，如个别二极管损坏；滑环脏污，电刷与滑环接触不良，导致励磁电流过小；定子绕组连接不良，有短路或断路故障；转子绕组局部短路，转子与定子刮碰或气隙不当。

（4）调节器调节电压值过低或有故障。

3）故障诊断

（1）检查发电机传动带松紧度。清除油污，检查紧固导线。

（2）拆下发电机“B”和“F”接线柱上导线。试灯的两根导线分别连接发电机“B”和“F”接线柱，启动发动机，逐步提高转速，查看试灯亮度。若试灯发红，且不随转速升高而增加亮度或亮度增加不明显，则说明发电机内部有故障，应拆检发电机；若试灯亮度能随转速增加而增强较大，则说明发电机良好，故障在调节器。调节器的检查方法可按发电机不充电故障所述方法检查。

3．充电电流过大

1）故障现象

在蓄电池不亏电的情况下，电流表指示充电仍在10A以上。

2）原因分析

（1）调节器调节电压值高或有其他故障，如双级电磁振动式电压调节器高速触点接触不良。

（2）发电机有故障，如绝缘电刷与散热板短接，造成调节器不起作用。

3）故障诊断

下面以双级电磁振动式电压调节器为例加以说明。

（1）拆下调节器磁场接线柱接线，逐步提高发电机转速并观察电流表。如仍指示充电，即为发电机有故障，若不充电，则为调节器故障。

（2）拆下调节器盖，用纸片插在第二级触点（高速触点）之间，以防短路，然后按压活动触点，如按不下，则为第一级触点（低速触点）烧结；能按下，并且在压下后充电电流有所下降，则为调节器弹簧拉力过大或气隙过大；若无磁力，则为磁化线圈或温度补偿电阻烧断。按压活动触点至第二触点（高速触点）闭合时，发电机电压应下降，充电电流应迅速减小，否则说明高速触点接触不良。

4．充电不稳

1）故障现象

发电机在怠速以上运转时，时而充电，时而不充电，电流表指针不断摆动。

2）原因分析

（1）传动带打滑。

（2）充电系统线路连接线接触不良。

（3）发电机转子或定子线圈有局部断路或短路故障，滑环脏污或电刷与滑环之间接触不良。

（4）调节器触点烧蚀或脏污，触点动臂弹簧弹力过软等。

3）故障诊断

（1）排除传动带打滑和导线接触不良等影响因素。

（2）电流表在怠速转速以上各种转速下都不稳定，说明调节器电压控制不稳定，可用手轻按活动触点的尾部，若充电稳定，则为弹簧或气隙调整不当。若指针仍不稳定，可用一字旋具或导线短接触点，若有好转，则为触点烧蚀或脏污，若仍无好转，可进一步检查发电机各部，主要检查各连线、滑环与电刷的接触是否良好。

5．发电机工作中有异响

1）故障现象

发电机在运转过程中有不正常噪声。

2）原因分析

（1）传动带过紧或过松。发电机轴承损坏或缺油。

（2）发电机转子与定子相碰、电刷磨损过大，或电刷与滑环接触角度偏斜、电刷在电刷架内倾斜摆动。

（3）发电机总装时部件不到位，使机体倾斜或发电机电枢弯曲。

（4）发电机传动带轮与轴连接不牢靠，使带轮与散热片碰撞。

3）故障诊断

（1）检查传动带松紧度。

（2）检查发电机传动带轮与轴安装是否到位。

（3）用手触摸发电机外壳和轴承部位是否烫手或有振动感，若烫手则说明定子与转子相碰或轴承损坏。用一字旋具听诊发电机轴承部位，声音清脆、不规则，说明轴承缺油或滚珠已损坏。

（4）拆下电刷，检查其磨损和接触情况。

（5）拆检发电机，检查其内部机件配合和润滑是否良好。如果发电机噪声细小而均匀，则应检查二极管和定子线圈是否短路或断路。

6．充电指示灯故障

1）继电器控制式充电指示灯故障

（1）指示灯在汽车行驶时，时亮时灭，可按充电不稳故障检查。若充电正常，则可检查充电指示灯继电器至发电机中性接线柱“N”引线是否接触不良，有关插接器是否松动。继电器控制电路如图2－37（a）所示。

（2）指示灯不熄灭，先按不充电故障检查方法检查，若充电正常，则可用试灯一端接发电机“B”接线柱，另一端接发电机“N”接线柱。若试灯微亮，充电指示灯熄灭，则应拆检发电机的中性接线柱是否断路；若试灯不亮，则说明中性抽头到指示灯继电器线圈有断路；若试灯微亮，充电指示灯未熄灭，则应拆检指示灯继电器，看弹簧是否过硬，触点是否烧结或脏污；若试灯亮，则表明有负二极管被击穿。

图2－37　充电指示灯电路

（a）继电器控制电路；（b）九管控制电路

（3）充电指示灯不亮，接通点火开关。观察机油压力报警灯、燃油表是否正常。若异常，则说明仪表公共线路有问题，应检查仪表熔断器及线路。若仪表线路正常，可将继电器L、E两接线柱短接，若指示灯发亮，则表明继电器不能闭合；若仍不亮，则应检查灯泡灯丝是否烧断，灯泡两端接线是否断路。

2）九管交流发电机充电指示灯故障诊断

不同结构的九管交流发电机，其故障表现亦有不同，诊断方法也有不同。其控制电路如图2－37（b）所示。

（1）充电指示灯不亮。接通点火开关，如充电指示灯不亮，则表明励磁回路断路，应检查充电指示灯是否烧坏，调节器是否断路，当然，也可能是点火开关损坏、连接线断路、磁场绕组断路等原因造成。

（2）充电指示灯常亮。若发动机发动后充电正常而指示灯不熄灭，则说明B＋与D＋间存在电压降，应检查发电机定子是否有单相搭铁、正二极管是否有一只短路或励磁二极管有短路、断路等现象。