摘 要：本文提供一種汽車充電系統(tǒng)狀態(tài)及故障檢測(cè)顯示系統(tǒng)和方法，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控顯示汽車充電系統(tǒng)的工作狀態(tài)，指示發(fā)電機(jī)輸出電壓過高、過低，發(fā)電機(jī)不發(fā)電，蓄電池虧電等故障，保證了充電系統(tǒng)正常工作，便于了駕駛?cè)藛T及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)故障隱患，確保行駛安全。

關(guān)鍵詞：充電系統(tǒng)；發(fā)電機(jī)；蓄電池；故障檢測(cè)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.132

1 汽車充電系統(tǒng)現(xiàn)狀

隨著汽車智能化水平的提高，汽車中各種電控系統(tǒng)的應(yīng)用越來越多，使得整車用電的負(fù)荷也在逐步增大，由此保證汽車發(fā)電機(jī)有一個(gè)正常的工作狀態(tài)就顯得更為重要。尤其是電控系統(tǒng)的汽車，一旦電源系統(tǒng)失效，將嚴(yán)重威脅電控系統(tǒng)的工作安全，甚至可以導(dǎo)致汽車死火。而現(xiàn)有的汽車通常采用其充電系統(tǒng)中的指示燈來指示發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)：指示燈點(diǎn)亮，表明發(fā)電機(jī)不工作，指示燈熄滅，表明發(fā)電機(jī)發(fā)電。但是，指示燈熄滅時(shí)，并不能保證發(fā)電機(jī)就確實(shí)向蓄電池正常充電；此外，現(xiàn)有的汽車充電系統(tǒng)也無法顯示出發(fā)電機(jī)輸出電壓的過高、過低，更不能顯示出蓄電池是否處于虧電的狀態(tài)。因此，現(xiàn)有技術(shù)尚有待改進(jìn)和發(fā)展。

本文提供一種汽車充電系統(tǒng)狀態(tài)及故障檢測(cè)顯示系統(tǒng)和方法，可以較低的成本安全可靠實(shí)時(shí)地全面檢測(cè)和顯示出汽車充電系統(tǒng)的工作狀態(tài)，指示發(fā)電機(jī)輸出電壓過高、過低，發(fā)電機(jī)不發(fā)電，蓄電池虧電等故障，便于駕駛?cè)藛T及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患。

2 汽車充電系統(tǒng)常見故障及影響

汽車充電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)輸出電壓過低，將會(huì)使蓄電池充電不足，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，造成蓄電池?fù)p壞，也會(huì)使用電設(shè)備難以正常工作，影響用電設(shè)備工作性能，甚至影響汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性。

汽車充電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)輸出電壓過高，將會(huì)使蓄電池過充電，造成蓄電活性物質(zhì)大量脫落，并加速蒸餾水的消耗，使極板外露而氧化早期損壞；當(dāng)充電電壓從14.5伏提高到15.5伏時(shí)，蓄電池的使用壽命將會(huì)顯著下降，實(shí)際證明，充電電壓每提高10%，蓄電池的壽命將縮短1/3，這對(duì)蓄電池的壽命影響極大；發(fā)電機(jī)的輸出電壓長時(shí)間高于正常工作電壓值，也將影響汽車用電設(shè)備使用壽命，由于電子元器件對(duì)過電壓的敏感性，極易受到過高電壓沖擊而損壞，嚴(yán)重影響了汽車工作性、安全性。

如果蓄電池虧電嚴(yán)重，同樣將會(huì)為汽車的正常使用帶來嚴(yán)重的影響，造成電控系統(tǒng)工作失常，點(diǎn)火能量不足、噴油量減少，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)、嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無法起動(dòng)等。

由此可知，一旦汽車充電系統(tǒng)電壓長時(shí)間過低或過高，或者蓄電池虧電嚴(yán)重等，都會(huì)造成不應(yīng)有的損失。

3 汽車充電系統(tǒng)狀態(tài)及故障檢測(cè)顯示系統(tǒng)

圖1是汽車充電系統(tǒng)狀態(tài)及故障檢測(cè)顯示系統(tǒng)圖，該系統(tǒng)包括充電指示燈103，發(fā)電機(jī)107、穩(wěn)壓電源104、控制器105、檢測(cè)器106、蜂鳴器108以及三個(gè)三極管BG1、BG2和BG3。

101點(diǎn)火開關(guān)、102保險(xiǎn)、103充電指示燈、104穩(wěn)壓電源、105控制器、106檢測(cè)器、107發(fā)電機(jī)、108蜂鳴器、BG1三極管、BG2三極管、BG3三極管。

點(diǎn)火開關(guān)101—點(diǎn)火開關(guān)，控制電源接通與斷開。

保險(xiǎn)102—保護(hù)電路。

充電指示燈103—充電指示燈，常亮、長滅、低頻閃爍、高頻閃爍指示充電系統(tǒng)不同工作狀態(tài)與故障。

穩(wěn)壓電源104—為系統(tǒng)提供穩(wěn)定電源，保證參考電壓穩(wěn)定。

控制器105—接收檢測(cè)器106信號(hào)、控制三極管BG1、BG2、BG3工作。

檢測(cè)器106—檢測(cè)發(fā)電機(jī)107“L”“B”端子電壓變化，為檢測(cè)器106提供信號(hào)。

發(fā)電機(jī)107—發(fā)動(dòng)機(jī)配備的硅整流發(fā)動(dòng)機(jī)。

蜂鳴器108—在蓄電池虧電時(shí)發(fā)出報(bào)警聲。

三極管BG1、BG2、BG3—接受控制器105的控制，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通與斷開。

工作原理：接通點(diǎn)火開關(guān)（發(fā)動(dòng)機(jī)靜止），三極管BG1導(dǎo)通，充電指示燈103點(diǎn)亮，表明汽車充電系統(tǒng)及故障檢測(cè)顯示系統(tǒng)工作正常；若充電指示燈103不亮，表明充電系統(tǒng)中充電指示燈、充電線路、發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器有故障。

在用啟動(dòng)機(jī)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)（或發(fā)動(dòng)機(jī)靜止時(shí)接通點(diǎn)火開關(guān)）、若蓄電池電壓低于10伏，檢測(cè)器106檢測(cè)到發(fā)電機(jī)107的+B端子低于10伏，就向所述控制器105發(fā)出信號(hào)控制三極管BG3導(dǎo)通，蜂鳴器108發(fā)出“嘀嘀嘀……”的報(bào)警聲音，表明蓄電池嚴(yán)重虧電，需要修理或更換。

發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，檢測(cè)器106檢測(cè)到發(fā)電機(jī)107“L”端子檢測(cè)發(fā)電機(jī)發(fā)電狀態(tài)，若發(fā)電機(jī)107正常發(fā)電（12.5伏—15伏），檢測(cè)器106就向所述控制器105發(fā)出信號(hào)控制三極管BG1斷開，指示燈103熄滅，表明發(fā)電機(jī)向蓄電池正常充電。

發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，若發(fā)電機(jī)107的輸出電壓過高，檢測(cè)器106檢測(cè)到發(fā)電機(jī)107“+B”端子的輸出電壓高于15伏時(shí)，述控制器105發(fā)出信號(hào)控制三極管BG2高頻通斷，指示燈103高頻閃爍，表明發(fā)電機(jī)107的輸出電壓高于上限設(shè)定值，及時(shí)維修。

發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，若發(fā)電機(jī)107的輸出電壓過低，檢測(cè)器106

檢測(cè)到發(fā)電機(jī)107“+B”端子的輸出電壓低于12.5伏時(shí)，述控制器105發(fā)出信號(hào)控制三極管BG2低頻通斷，指示燈103低頻閃爍，表明發(fā)電機(jī)107的輸出電壓低于下限設(shè)定值，及時(shí)維修。

狀態(tài)指示表：

4 結(jié)語

此汽車充電系統(tǒng)狀態(tài)及故障檢測(cè)顯示系統(tǒng)和方法與現(xiàn)有充電指示系統(tǒng)相比，不僅指示發(fā)電機(jī)充電、不充電狀態(tài)，還能指示出發(fā)電機(jī)輸出電壓的過高、過低，以及蓄電池虧電狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)了充電系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，便于了駕駛?cè)藛T及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)故障隱患，確保車輛安全運(yùn)行。

作者簡介：張興安（1967-），男，山東萊蕪人，本科，汽車維修高級(jí)技師，教師，研究方向：汽車檢測(cè)與維修技術(shù)。