目前，汽车所使用的蓄电池多为铅酸蓄电池。车辆启动或低速时，由蓄电池对全车用电设备供电；车辆正常行驶时，由车上发电机对蓄电池充电。铅酸蓄电池固有特性要求：1块6单格蓄电池要完全充足电，需外加16.5V左右的直流电压。图1所示为铅酸蓄电池充电特性曲线，充电过程中的电压变化规律为：初始充电，蓄电池电压缓慢上升；当蓄电池电压上升至14.4V左右，电解液开始出现气泡；当充电电压达到16.5V左右，电解液出现“沸腾”现象；此后继续充电2h，蓄电池完全充足电。因产生的气泡会造成电解液中水的流失，同时冲刷内部极板形成活性物质脱落，故严禁蓄电池充足电后长时间继续充电。

    汽车上蓄电池的充电由发电机完成。发电机发出的直流电直接加在蓄电池正负极上，如该电压选定为16.5V，发电机能保证蓄电池充足电，但充足电的蓄电池在车辆继续行驶过程中，两极上所加的发电机电压一直保持在16.5V左右，电解液会一直处于“沸腾”状态，同时过高的电压还易损坏用电设备。
    为防止这种“过充”现象发生，汽车上安装有电压调节器对发电机输出电压进行限定，汽油车限定电压为14.4V左右（柴油车多采用2块串联的6单格蓄电池，相应电压增加1倍），该电压虽能保证蓄电池处于基本充足电状态，但不能使蓄电池完全充足电。而蓄电池如长期充电不足，会出现极板硫化等故障而缩短使用寿命。因而车辆保养规定常用车每隔3个月，停用车每隔1个月（免维护蓄电池可相对延长时间间隔），应将蓄电池从车上卸下，使用充电机按照充电特性曲线对蓄电池进行完全充电，这种充电称其为“补充充电”。
    因补充充电时间较长（约8～4h），且通常要将蓄电池从车上卸下，会在一定程度上影响车辆正常使用。而车辆蓄电池如不进行补充充电，则会造成蓄电池使用性能下降，寿命缩短。因而设计并安装一种在车辆行驶过程中能利用发电机来完成蓄电池补充充电的“随车补充充电装置”成为必要。本文主要介绍该装置的电路设计与工作情况。

    一、随车补充充电装置的设计分析
    （一）工作原理分析
    “随车补充充电装置”是针对车上发电机不能对蓄电池完全充电的问题，在不损坏蓄电池及用电设备的前提下，通过提高发电机充电电压，来实现蓄电池的补充充电，使其达到完全充足电状态的装置。
    由于正常情况下汽车上发电机和蓄电池是并联连接，联合对外部用电设备供电（如图2所示），因此，要实现发电机随车对蓄电池的补充充电，发电机对外供电必须具有2条独立电路，一条用于满足正常工作过程中对用电设备供电和对蓄电池的充电，此路发电机供电或充电电压不超过其限额电压（汽油车为14.4V左右，柴油车为28.8V左右）；另一条为发电机对蓄电池的补充充电电路，该电路用于完成对蓄电池的完全充电，其充电电压应为16.5V左右。因其充电电压高于发电机正常供电电压，可在电路中加装1个直流增压模块。该电路只在发电机对蓄电池正常充电完成后实施补充充电，并在补充充电结束后断电，所以在该电路中应加装增压开关。因此，“随车补充充电装置”应具有以下特点：

    1．对原有汽车电路不作大的改动，仅通过加设增压充电装置而完成蓄电池补充充电。
    2．对用电设备的供电电压，在任何情况下汽油车不超过14.4V柴油车不超过28.8V）。增压只针对发电机对蓄电池的充电电路。
    3．增压充电时机选取在发电机对全车供电，且蓄电池正常充电结束后（观察仪表盘电流表指示为0时，或电压表长时间指示为大于14V时），增压充电约2h后停止充电，此时蓄电池完全充足电。
    4．增压充电由驾驶员通过开关操纵，并由控制机构完成。控制机构可在发电机不发电时（如停车），自动回复到原有非增压供电状态，以防驾驶员未及时断开增压开关而影响车辆正常工作。
      （二）工作电路设计
      图3所示为随车补充充电装置电路设计。它主要由增压模块、增压继电器及增压开关K等三部分组成。增压模块用于将发电机14.4V左右直流电通过直流升压电路（DC/DC Converter）转换为需要的16.5V左右直流电输出；增压继电器用于正常供电电路与增压电路的转换；而增压开关K用来控制增压继电器双联触点的开闭。

    1．增压继电器
    串接在蓄电池正极与发电机正极之间，保证发电机无论在正常供电或增压供电状况均能对蓄电池充电，而在启动或怠速状况，蓄电池则可以对用电设备供电。主要由常闭触点K1、常开触点K2及电磁铁机构等组成。常闭触点通过正常供电电路连接蓄电池正极与发电机正极；常开触点与增压模块连接，当其闭合时，发电机通过增压模块与蓄电池正极导通，实施随车补充充电；继电器线圈两端连接发电机正极和增压开关K，当K接通时，继电器线圈通电，使K1断开，使K2闭合。因此增压开关K实际控制着补充充电过程的进行。

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