汽車(chē)的電源由汽車(chē)發(fā)電機和電池并聯(lián)組成。當發(fā)動(dòng)機關(guān)閉時(shí)，電池向車(chē)輛設備提供電能，并且當車(chē)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。發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)成功后，會(huì )帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電。發(fā)電機會(huì )給電池充電，同時(shí)給整車(chē)供電。

汽車(chē)發(fā)電機是三相交流發(fā)電機，發(fā)出的電是三相交流電。那么發(fā)電機是怎么發(fā)電的呢？三相交流電怎么變成直流電？發(fā)電機由定子、轉子和整流橋等幾個(gè)關(guān)鍵部件組成。定子和轉子都由線(xiàn)圈纏繞，整流橋由硅二極管制成。如圖2所示，當轉子通電時(shí)，轉子會(huì )形成磁場(chǎng)。此時(shí)，如果發(fā)電機的轉子隨發(fā)動(dòng)機一起旋轉，那么這個(gè)磁場(chǎng)就是旋轉磁場(chǎng)。安裝在轉子外部的相應線(xiàn)圈是定子線(xiàn)圈。定子線(xiàn)圈由三組線(xiàn)圈組成，三組線(xiàn)圈錯開(kāi)120，按照三角形連接方式從三組線(xiàn)圈中引出三個(gè)抽頭。當轉子旋轉時(shí)，定子線(xiàn)圈的三個(gè)抽頭可以感應出相位差為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(chē)的14V DC電源。

發(fā)電機的轉子隨發(fā)動(dòng)機一起旋轉。發(fā)動(dòng)機轉速越高，發(fā)電機的輸出電壓越高。發(fā)動(dòng)機轉速越低，發(fā)電機的輸出電壓越低。但是我們需要發(fā)電機始終輸出14V的穩定電壓。這需要一個(gè)可以調節輸出電壓的器件。那么如何調節電壓呢？其實(shí)只需要調節轉子的勵磁電流就可以了。根據勵磁電流來(lái)調節輸出電壓的裝置稱(chēng)為調壓器，按安裝位置不同可分為內置調壓器和外置調壓器。現在在汽車(chē)上幾乎看不到外置調節器，就不再介紹了。如圖3所示，內置電壓調節器安裝在發(fā)電機后部。調壓器上有兩個(gè)碳刷，直接壓在轉子上，為轉子提供勵磁電流。電壓調節器的電源根據車(chē)輛類(lèi)型的電路結構而變化。參見(jiàn)后面各車(chē)型的發(fā)電機電路控制邏輯。

發(fā)電機上只有兩條線(xiàn)：一條是B線(xiàn)，是發(fā)電機的輸出線(xiàn)；還有一條L線(xiàn)，是發(fā)動(dòng)機定義中的發(fā)電機指示線(xiàn)。基本上所有的發(fā)生器都是這樣的，L線(xiàn)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)電機的L端子。l如果端子不發(fā)電，則為負。此時(shí)，電池指示燈亮起；如果發(fā)電機發(fā)電，這個(gè)端子是正極，電池指示燈熄滅。這種發(fā)電機控制電路稱(chēng)為自激控制電路。轉子的勵磁線(xiàn)來(lái)自發(fā)動(dòng)機的B端，所以發(fā)電機是否發(fā)電與L端無(wú)關(guān)。

可以看到發(fā)電機的端子有三條線(xiàn)：B線(xiàn)是發(fā)電機的輸出線(xiàn)；l線(xiàn)還是指示燈控制線(xiàn)；打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，IG線(xiàn)有電，有些車(chē)型也叫F勵磁線(xiàn)。采用這種控制方法的發(fā)電機也稱(chēng)為勵磁發(fā)電機。

排除發(fā)電機不能發(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)電機將失去勵磁，不能發(fā)電。

發(fā)電機有三個(gè)端子，即B和T2ax插頭上的兩個(gè)端子。同樣，線(xiàn)路B必須是發(fā)電機輸出線(xiàn)路。到發(fā)動(dòng)機電腦的一條線(xiàn)叫DFM線(xiàn)，是發(fā)電機通過(guò)占空比信號向發(fā)動(dòng)機電腦報告自身負載的線(xiàn)。如有必要，發(fā)動(dòng)機計算機將提高發(fā)動(dòng)機轉速。還有一條電池指示燈信號線(xiàn)連接到車(chē)身電腦。車(chē)身電腦會(huì )根據電池指示燈信號線(xiàn)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 )切斷一些重負載的電氣應用程序

由電池電流傳感器、車(chē)身電腦(車(chē)身控制模塊)、發(fā)動(dòng)機電腦(發(fā)動(dòng)機控制模塊)和發(fā)電機組成電源管理系統。該系統可以根據車(chē)載電網(wǎng)當前的負載狀態(tài)實(shí)時(shí)調整發(fā)電機的輸出電壓。同時(shí)，電源管理系統將執行以下三個(gè)功能：監控電池電壓和估計電池的狀態(tài)；通過(guò)增加怠速和調整穩定電壓采取糾正措施；進(jìn)行診斷并提醒駕駛員。

充電系統部件的功能如下：

發(fā)電機：

這是一個(gè)可修復的部件。如果診斷出起動(dòng)馬達有故障，必須將其作為一個(gè)總成進(jìn)行更換。發(fā)動(dòng)機傳動(dòng)帶驅動(dòng)發(fā)電機。當轉子旋轉時(shí)，會(huì )導致定子繞組產(chǎn)生交流電(AC)，交流電通過(guò)一系列二極管整流后轉換成直流電(DC)，供車(chē)輛電氣系統使用，以維持電氣負載供電和電池充電。電壓調節器與發(fā)電機控制裝置集成在一起，以控制發(fā)電機的輸出。這是不可修復的。電壓調節器控制供給轉子的電流量。如果發(fā)電機磁場(chǎng)控制電路出現故障，發(fā)電機的默認輸出電壓為13.8V

車(chē)身控制模塊（BCM）：

這是一個(gè)GMLAN設備。它與發(fā)動(dòng)機控制模塊(ECM)和儀表板組合儀表(IPC)通信，以進(jìn)行電源管理(EPM)操作。車(chē)身控制模塊確定發(fā)電機輸出，并向發(fā)動(dòng)機控制模塊發(fā)送信息，以控制發(fā)電機接通信號電路。它監測來(lái)自發(fā)動(dòng)機控制模塊的發(fā)電機磁場(chǎng)占空比信號電路信息，以控制發(fā)電機。它監測電池電流傳感器、電池正極電壓電路，并估計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極電纜相連。蓄電池電流傳感器是一個(gè)三線(xiàn)霍爾電流傳感器。電池電流傳感器監控電池電流。它被直接輸入到車(chē)身控制模塊。它產(chǎn)生一個(gè)占空比為0 ~ 100%的128赫茲5V脈寬調制(PWM)信號。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)機控制模塊（ECM）：

當發(fā)動(dòng)機運行時(shí)，發(fā)動(dòng)機控制模塊向發(fā)電機發(fā)送發(fā)電機接通信號，以打開(kāi)調節器。發(fā)電機電壓調節器通過(guò)控制轉子電流來(lái)控制輸出電壓。轉子電流與調節器提供的電脈沖寬度成比例。發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)后，調節器通過(guò)內部導線(xiàn)檢測定子上的交流電壓來(lái)感應發(fā)電機的旋轉。一旦發(fā)動(dòng)機運行，調節器通過(guò)控制脈沖寬度來(lái)改變勵磁電流。這樣可以調節發(fā)電機的輸出電壓，使蓄電池正常充電，電氣系統正常運行。發(fā)電機磁場(chǎng)占空比端子內部連接至電壓調節器，外部連接至發(fā)動(dòng)機控制模塊。當電壓調節器檢測到充電系統有故障時(shí)，它將使該電路接地，以通知發(fā)動(dòng)機控制模塊有故障。發(fā)動(dòng)機控制模塊監測發(fā)電機磁場(chǎng)占空比信號電路，并接收基于車(chē)身控制模塊信息的控制指令。

總結：

這種控制邏輯在很多車(chē)輛上使用，主要是由發(fā)動(dòng)機電腦或車(chē)身電腦根據當前車(chē)輛用電量來(lái)調節發(fā)電機電壓(占空比調節)。同時(shí)，發(fā)電機會(huì )向發(fā)動(dòng)機電腦或車(chē)身電腦反饋信號，告知自身當前的負載狀態(tài)。