汽车虽然没有外接电源，但是汽车本身是有电源的，可以实现自发电，这便是汽车的充电系统。在汽车上有两个电源，一个是蓄电池，可以储存一定的电能，在发动机没有启动之前，汽车上所有的电能都是由它供应的，比如启动发动机、听音乐、汽车防盗系统等；另一个是发电机，它是汽车上的主电源，当发动机正常运行时，汽车上的所有电能都是由发电机供应的，多余的电能会储存在蓄电池中，当发电机电能不敷以搪塞汽车用电时，蓄电池会供应一部分电能赞助发电机事情。它们二者协同事情，就构成了汽车的电源系统。下面我们就来说说这套系统是如何事情的，电能又是如何相互转化的。
首先解释一下，汽车上的电气系统的特点是直流、低压（12伏或24伏）、负极搭铁，以下所有的论述，都是在这个条件下进行的。
首先来说说蓄电池。汽车上的蓄电池是汽车的赞助电源，绝大多数都是铅酸蓄电池，它是一种低压直流可逆电源，可以让化学能与电能相互转化。它的基本构造是由极板、电解液、隔板、壳体这几大部分组成的，个中极板分为正负极板，正极板上涂敷着二氧化铅，负极板上涂敷着海绵状的纯金属铅，电解液是36%旁边的硫酸水溶液。根据极板的型式以及隔板构造的不同，蓄电池大致可以分为普通型蓄电池、免掩护蓄电池、干荷电蓄电池以及胶体蓄电池这几大类，现在汽车上最常用的是免掩护蓄电池。带有自动启停功能的车型，它的蓄电池是特制的，隔板是玻璃纤维的，电解液被吸附在隔板上，它的充放电速率更快，并且许可多次充放电。如果它破坏了，是不能用普通蓄电池代替的。
一样平常汽车上只有一个蓄电池，属于12伏电源系统；有些高档汽车会并联安装主-副两个蓄电池，电源电压仍旧是12伏；而在柴油发动机上，由于启动力矩较大，一样平常串联安装两个蓄电池，形成24伏电源系统。那么蓄电池电压为什么都是12伏呢？这就要从蓄电池的电能天生事理提及了。
蓄电池在静止状态下，在正极板处，二氧化铅与硫酸浸染天生带正电荷的铅离子沉浮在正极板上，使正极板具有2V的正电位；在负极板处，纯铅电离为铅离子和电子，两个电子留在负极板上，使负极板具有约-0.1V的负电位；这样在正负极之间就形成了大约2.1V的电位差，这便是铅酸蓄电池能够建立起电动势的事理。这样由一对正负极板组成的电池称为一个单格蓄电池，一样平常蓄电池中有六对单格蓄电池，它们串联安装在一起，就组成了电压为12.6伏的蓄电池，对外标称12伏。但事实上，如果在静止状态下丈量蓄电池电压为 12伏，它的电量就所剩无几了，一样平常充满电的蓄电池电压都在12.6~12.8伏之间。
那么蓄电池又是如何放电的呢？当蓄电池接上负载后，由于有电压的存在，以是会产生电流，驱动电子会从负极板流向正极板，正负极板上的金属铅和二氧化铅就变成了铅离子，然后铅离子与硫酸根结合天生硫酸铅。这个过程循环进行，就会形成持续的放电电流，分子间的化学能就转换成了电能。由于这个过程会花费电解液中的硫酸，并天生硫酸铅附着在正负极板上，以是随着放电韶光的延长，电解液中的硫酸越来越少，附着在极板上的硫酸铅越来越多，硫酸与极板上的金属铅打仗的越来越少，反应速率越来越慢，放电电流也随之越来越小，以是蓄电池放电韶光长了越来越无力，便是这个缘故。当极板上大部分被硫酸铅覆盖的时候，反应基本就终止了，这时候便是所说的“电放没了”。
由于蓄电池在放电过程中花费硫酸，天生了水，以是在放电过程中电解液的密度是逐渐低落的，当蓄电池完备没电的时候，电解液的密度也低落到了最低。我们丈量电解液的密度就可以大致的知道蓄电池的放电程度，这也是免掩护蓄电池电量不雅观察孔的事理。一样平常充满电的蓄电池电解液密度是1.28g/ml旁边，完备没电的蓄电池电解液密度是1.24g/ml旁边。并且完备放电的蓄电池电解液冰点会升高，在寒冷的冬季有结冰的危险。
表征蓄电池容电量的参数是额定容量。所谓的额定容量，便是把充满电的新电瓶在均匀温度为30°C的条件下，以20h放电率连续放电，直到电瓶电压降落到10.5V为止，电瓶所输出的容量。比如说我们汽车上常用的蓄电池型号是6-QA-60，个中的“60”便是额定容量，因此3A的电流持续放电20小时，电瓶电压低落到10.5V所得到的。一样平常容电量越高的蓄电池，内部的正负极板、电解液等活性物质越多，体积越大，本钱也越高。现在的汽车为了降落本钱，常日会利用更小的蓄电池，比如把6-QA-60换成6-QA-45的，蓄电池的体积和额定容量都降落了，本钱也降落了，但是这样的蓄电池很不耐用，连续启动几次发动机，或者发动机熄火听音乐，蓄电池很快就亏电了。
再来说说汽车发电机。汽车发电机是汽车上的主电源，在发动机正常运行时，汽车上所有的电能都是由发电机供应的，剩余的电能还会给蓄电池充电。现在汽车上所用的发电机大多为硅整流三相交流发电机，它的紧张构造是由转子、定子、电刷与滑环机构、三相桥式整流器、轴承、风扇和前后端盖等组成。
那么发电机又是如何发电的呢？当点火开关打开之后，蓄电池给发电机转子线圈通电，产生一个磁场，这个过程称为“励磁”。在发电机运转初期，这个励磁电流是由蓄电池供应的，称为“他励”；当发电机正常运转后，发出的电量足够多了，这个励磁电流就由发电机自身供应，称为“自励”。然后发电机转子在发动机曲轴的带动下高速旋转，定子线圈就会切割转子线圈的磁力线，根据楞次定律，运动的导体切割磁力线就会产生电流，以是在定子线圈中就会产生电流，发电机便是这样发电的。不过这样发出来的电是三相交流电，是不能直接在汽车上利用的，必须将其整流为直流电。这个事情由安装在发电机后端盖上的整流器来完成，它是由六个二极管组成的一个桥式整流电路，可以将三相交流电转变成直流脉动电压。
从这里我们可以看出，发电机发电的根本缘故原由是转子高速旋转产生的旋转磁场。如果没有这个旋转磁场，是不可能发出电能的。而通电的导体在磁场中运动就会受到力的浸染，以是发电机转子运转时是会受到很大的阻力的。这个阻力反浸染于发动机曲轴，对发动机的运转产生阻滞浸染。以是，发电机也是要花费发动机功率的，从最根本的成分谈起，汽车上的电能都是由燃油转化而来的，以是耗电也便是耗油，发电机相称于一个把燃油的化学能转化为电能的一个工具，发电量越高，自然花费的燃油也越多。一样平常来说，发电机的功率在0.8~1.5千瓦之间，足以知足汽车上所有的用电器同时事情所花费的电能，并且还会有剩余的电能给蓄电池充电。如果在某些分外情形下，发电机发电量不敷，蓄电池会帮忙供电。
一样平常汽车发动机与发电机的转速比为1:2.5，也便是说，当发动机以800转/分钟运转时，即发动机怠速运转，发电机可以2000转/分钟的转速运转，此时足以使发电机发出足够的电量了。并且随着发动机转速的升高，发电机的发电电压和电流都随之增大。为了避免电压过高，在发电机上安装了一个调节器，用来接通和割断励磁电流。当发电机发电量过大时，励磁电流割断，发电机就不发电了。等电压降落后，励磁电流重新接通，发电机规复发电。
那么发电机又是如何给蓄电池充电的呢？在汽车电气系统中，发电机和蓄电池是并联的，当发电机正常事情时，它发出的电压一样平常在13.5~14.5伏之间，高于蓄电池的12伏电压，在这种情形下，蓄电池因此负载的型式存在的，相称于发电机给蓄电池供电，也便是发电机给蓄电池充电。
那么电能又是如何储存在蓄电池中呢？蓄电池在充电时，在外界电源的浸染下，有大量的电子从正极板返回负极板，使极板上的硫酸铅还原为纯铅和二氧化铅，硫酸根重新与水分子的氢根结合天生硫酸，这样就相称于把电能转化成了化学能储存在蓄电池中。当硫酸铅全部还原为纯铅和二氧化铅之时，蓄电池就充满电了。如果在此时连续充电，这些电能就会分解水，天生了氢气和氧气。有时候蓄电池在补充充电时会“冒泡”，实在便是电解的氢气和氧气逸出来了。在充电过程中，由于电解液中的硫酸越来越多，电解液的密度是逐渐增加的，充电越足，电解液的密度越高；当极板上的硫酸铅全部转化完后，电解液的密度也达到了最高值。
以上便是汽车上电力的来源以及蓄电池与发电机电量的相互转换过程。在这个过程中，以发电机供电为主，蓄电池只是在发动机熄火以及启动初期供应电能。在发动机正常运行时，如果发电机电量不敷以搪塞汽车电力需求时，蓄电池也会赞助发电机供电。比如一些小排量的发动机，在低速运转时，如果同时开启了大灯等大功率电器，发电机负荷过大，运转阻力过大，就会反浸染于发动机，发动机就会抖动严重。此时蓄电池就会参与供电，避免发电机超负荷和发动机熄火。此外，如果汽车常常短间隔低速行驶，蓄电池的电能得不到足够的补充，也会亏电，这时候就须要用外接电源来给蓄电池补充充电。