汽車的電源由汽車發(fā)電機(jī)和電池并聯(lián)組成。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)，電池向車輛設(shè)備提供電能，并且當(dāng)車輛啟動(dòng)時(shí)，電池向啟動(dòng)器提供電能，從而可以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)成功后，會(huì)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。發(fā)電機(jī)會(huì)給電池充電，同時(shí)給整車供電。

汽車發(fā)電機(jī)是三相交流發(fā)電機(jī)，發(fā)出的電是三相交流電。那么發(fā)電機(jī)是怎么發(fā)電的呢？三相交流電怎么變成直流電？發(fā)電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子和整流橋等幾個(gè)關(guān)鍵部件組成。定子和轉(zhuǎn)子都由線圈纏繞，整流橋由硅二極管制成。如圖2所示，當(dāng)轉(zhuǎn)子通電時(shí)，轉(zhuǎn)子會(huì)形成磁場(chǎng)。此時(shí)，如果發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起旋轉(zhuǎn)，那么這個(gè)磁場(chǎng)就是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。安裝在轉(zhuǎn)子外部的相應(yīng)線圈是定子線圈。定子線圈由三組線圈組成，三組線圈錯(cuò)開(kāi)120，按照三角形連接方式從三組線圈中引出三個(gè)抽頭。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，定子線圈的三個(gè)抽頭可以感應(yīng)出相位差為120的交流電。該交流電經(jīng)過(guò)整流橋的橋式整流電路，成為整車的14V DC電源。

發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，發(fā)電機(jī)的輸出電壓越高。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越低，發(fā)電機(jī)的輸出電壓越低。但是我們需要發(fā)電機(jī)始終輸出14V的穩(wěn)定電壓。這需要一個(gè)可以調(diào)節(jié)輸出電壓的器件。那么如何調(diào)節(jié)電壓呢？其實(shí)只需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流就可以了。根據(jù)勵(lì)磁電流來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓的裝置稱為調(diào)壓器，按安裝位置不同可分為內(nèi)置調(diào)壓器和外置調(diào)壓器。現(xiàn)在在汽車上幾乎看不到外置調(diào)節(jié)器，就不再介紹了。如圖3所示，內(nèi)置電壓調(diào)節(jié)器安裝在發(fā)電機(jī)后部。調(diào)壓器上有兩個(gè)碳刷，直接壓在轉(zhuǎn)子上，為轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁電流。電壓調(diào)節(jié)器的電源根據(jù)車輛類型的電路結(jié)構(gòu)而變化。參見(jiàn)后面各車型的發(fā)電機(jī)電路控制邏輯。

發(fā)電機(jī)上只有兩條線：一條是B線，是發(fā)電機(jī)的輸出線；還有一條L線，是發(fā)動(dòng)機(jī)定義中的發(fā)電機(jī)指示線。基本上所有的發(fā)生器都是這樣的，L線的另一端接在儀器上。儀器中指示燈的一端接正極，另一端接發(fā)電機(jī)的L端子。l如果端子不發(fā)電，則為負(fù)。此時(shí)，電池指示燈亮起；如果發(fā)電機(jī)發(fā)電，這個(gè)端子是正極，電池指示燈熄滅。這種發(fā)電機(jī)控制電路稱為自激控制電路。轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁線來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的B端，所以發(fā)電機(jī)是否發(fā)電與L端無(wú)關(guān)。

可以看到發(fā)電機(jī)的端子有三條線：B線是發(fā)電機(jī)的輸出線；l線還是指示燈控制線；打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，IG線有電，有些車型也叫F勵(lì)磁線。采用這種控制方法的發(fā)電機(jī)也稱為勵(lì)磁發(fā)電機(jī)。

排除發(fā)電機(jī)不能發(fā)電的故障時(shí)，需要注意IG端子的電壓是否正常。如果沒(méi)有電壓，發(fā)電機(jī)將失去勵(lì)磁，不能發(fā)電。

發(fā)電機(jī)有三個(gè)端子，即B和T2ax插頭上的兩個(gè)端子。同樣，線路B必須是發(fā)電機(jī)輸出線路。到發(fā)動(dòng)機(jī)電腦的一條線叫DFM線，是發(fā)電機(jī)通過(guò)占空比信號(hào)向發(fā)動(dòng)機(jī)電腦報(bào)告自身負(fù)載的線。如有必要，發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)將提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。還有一條電池指示燈信號(hào)線連接到車身電腦。車身電腦會(huì)根據(jù)電池指示燈信號(hào)線的電壓來(lái)判斷電流發(fā)生器是否正常工作。如果電壓太低，它會(huì)切斷一些重負(fù)載的電氣應(yīng)用程序

由電池電流傳感器、車身電腦(車身控制模塊)、發(fā)動(dòng)機(jī)電腦(發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊)和發(fā)電機(jī)組成電源管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以根據(jù)車載電網(wǎng)當(dāng)前的負(fù)載狀態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出電壓。同時(shí)，電源管理系統(tǒng)將執(zhí)行以下三個(gè)功能：監(jiān)控電池電壓和估計(jì)電池的狀態(tài)；通過(guò)增加怠速和調(diào)整穩(wěn)定電壓采取糾正措施；進(jìn)行診斷并提醒駕駛員。

充電系統(tǒng)部件的功能如下：

發(fā)電機(jī)：

這是一個(gè)可修復(fù)的部件。如果診斷出起動(dòng)馬達(dá)有故障，必須將其作為一個(gè)總成進(jìn)行更換。發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致定子繞組產(chǎn)生交流電(AC)，交流電通過(guò)一系列二極管整流后轉(zhuǎn)換成直流電(DC)，供車輛電氣系統(tǒng)使用，以維持電氣負(fù)載供電和電池充電。電壓調(diào)節(jié)器與發(fā)電機(jī)控制裝置集成在一起，以控制發(fā)電機(jī)的輸出。這是不可修復(fù)的。電壓調(diào)節(jié)器控制供給轉(zhuǎn)子的電流量。如果發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)控制電路出現(xiàn)故障，發(fā)電機(jī)的默認(rèn)輸出電壓為13.8V

車身控制模塊（BCM）：

這是一個(gè)GMLAN設(shè)備。它與發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)和儀表板組合儀表(IPC)通信，以進(jìn)行電源管理(EPM)操作。車身控制模塊確定發(fā)電機(jī)輸出，并向發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊發(fā)送信息，以控制發(fā)電機(jī)接通信號(hào)電路。它監(jiān)測(cè)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊的發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)占空比信號(hào)電路信息，以控制發(fā)電機(jī)。它監(jiān)測(cè)電池電流傳感器、電池正極電壓電路，并估計(jì)電池溫度以確定電池充電狀態(tài)(SOC)。BCM增加了怠速。電池電流傳感器。它是一個(gè)可修理的部件，在蓄電池處與蓄電池的負(fù)極電纜相連。蓄電池電流傳感器是一個(gè)三線霍爾電流傳感器。電池電流傳感器監(jiān)控電池電流。它被直接輸入到車身控制模塊。它產(chǎn)生一個(gè)占空比為0 ~ 100%的128赫茲5V脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)。正常的占空比在5%到95%之間。0 ~ 5%和95% ~ 100%之間的占空比用于診斷目的。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM）：

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊向發(fā)電機(jī)發(fā)送發(fā)電機(jī)接通信號(hào)，以打開(kāi)調(diào)節(jié)器。發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器通過(guò)控制轉(zhuǎn)子電流來(lái)控制輸出電壓。轉(zhuǎn)子電流與調(diào)節(jié)器提供的電脈沖寬度成比例。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，調(diào)節(jié)器通過(guò)內(nèi)部導(dǎo)線檢測(cè)定子上的交流電壓來(lái)感應(yīng)發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行，調(diào)節(jié)器通過(guò)控制脈沖寬度來(lái)改變勵(lì)磁電流。這樣可以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓，使蓄電池正常充電，電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行。發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)占空比端子內(nèi)部連接至電壓調(diào)節(jié)器，外部連接至發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊。當(dāng)電壓調(diào)節(jié)器檢測(cè)到充電系統(tǒng)有故障時(shí)，它將使該電路接地，以通知發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊有故障。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)占空比信號(hào)電路，并接收基于車身控制模塊信息的控制指令。

總結(jié)：

這種控制邏輯在很多車輛上使用，主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)電腦或車身電腦根據(jù)當(dāng)前車輛用電量來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓(占空比調(diào)節(jié))。同時(shí)，發(fā)電機(jī)會(huì)向發(fā)動(dòng)機(jī)電腦或車身電腦反饋信號(hào)，告知自身當(dāng)前的負(fù)載狀態(tài)。