汽车电源由发电机和蓄电池组成，其改进的主要方向有：①提高发电机的输出功率和效率；②提高汽车电路电压；③将起动机和发电机改装成一个总成（起动-发电机）；④改进车用蓄电池的性能。当然，一个发展方向不能解决所有的问题，但是有利于解决其他问题。

1.提高发电机的输出功率和效率

汽车上曾采用靠换向器换向的直流发电机，在换向过程中，电刷与换向器之间容易产生火花，引起换向器与电刷的磨损。并且随着发电机转速的提高，磨损越来越严重，已不能适应现代汽车的要求，被交流发电机逐步取代。交流发电机由发动机驱动，工作在变转速状态，高低速变化范围可达5～10倍。现代交流发电机都存在着效率不高的问题，一个典型Lundell爪极转子发电机效率大约只有50%。这意味着要用大约6kW的功率来驱动交流发电机，而输出只有200A的电流（3kW的功率）。因此如何提高发电机的输出功率和效率是当今许多学者研究的问题。目前采用的措施如下：

（1）采用双风扇内装式冷却方式

发电机采用双风扇内装式冷却方式，工作时通风量大，散热效果好，从而提高了发电机的输出功率。韩国大宇公司的9A20型发电机，就采用了这样的结构。

（2）采用多齿V形钢板旋压皮带轮

多齿V形皮带轮是一种经冷锻旋压而成的皮带轮，质量轻，强度大，传动效率高。它可以较好地解决发电机高速运转时皮带打滑、滑磨、损坏问题，提高发电机的输出功率。

（3）发电机与调节器一体化（调节器内装）

相比稳定性较差、传输系数小、调节值不稳定、噪声大的电磁式调节器而言，集成调节器适用性更强，可靠性更高，调节电压更稳定。调节器和发电机成为一体，减少了汽车上的布线和损耗，同时减少了故障点，发电机功率可提高5%～10%。

（4）整流器性能更加完善

方法一是加装中性点二极管。整流器在六管的基础上加装两只中性点二极管即八管整流发电机，其目的是充分利用作星形联结的发电机中性点电压，以提高其输出功率。实践证明当发电机转速超过2000r/min时，中性点3次谐波便可被整流输出，其输出功率可提高10%～15%。方法二是采用齐纳特性二极管。这种特性的二极管具有防止产生过电压的特性，减少对车上用电设备的干扰。

（5）汽车发电机无刷化、永磁化

结构同爪极式有刷发电机大致相同。由于省去了电刷和集电环，因此工作中无火花，减少了电磁干扰。转子的质量轻，转动惯量小，有利于转速的提高，从而有利于发电机输出功率的提高。另外，国外已将永磁发电机作为新一代的汽车发电机，它采用磁钢代替励磁绕组，转子直径大为减小，质量大为减轻，完全取消电刷，既提高了效率又提高了可靠性。但永磁发电机的生产成本较高，另外，电压调节的技术还不够成熟。(www.daowen.com)

2.提高汽车电路电压

提高现在的汽车用电电压，即从现在的12V增至24V。电压升级主要有两种实施方案，一种是全车42V单电压方案，汽车发电机工作电压是42V，蓄电池电压是36V；另一种是12/42V双电压方案，采用一组36V和一组12V蓄电池。

（1）42V电气系统的采用

在保证汽车电气线路电流不变的情况下，可以大大提高汽车用电设备的供电量，为汽车使用更多的电器设备提供了可能。随着42V电气系统的采用，汽车上许多传统的机械系统和液压系统将逐步被电气系统所取代，提高车辆的系统效率，降低燃料的消耗。但是在42V电气系统中，由于系统电压的提高，一些新的问题需要解决。因为电压越高，电源线两极相碰短路产生的电弧火花越大，危险也越大，所以绝缘和保险设置的标准需要重新制定。另外，车上所有的电气部件像蓄电池、发电机、起动机、灯泡、仪表等都需重新设计。由于涉及产品技术改造的范围广，必然会加大成本。因此，采用单一42V电源系统可能需要一个较长的时期。

（2）双电压方案

将汽车电器与电控装置根据耗电大小分为两组，传统电器及部分电器装置（如照明、信号、仪表板等）功率不大，采用14V供电；功率较大的电器装置（如冷却风机、电气悬架、电磁阀驱动电器等）采用42V电压供电。14/42V双电压方案需要12V及36V两个蓄电池组，因而增加了车辆附加承载，占用更大的空间及增加造价。另外，DC/DC变换器产生的电磁干扰、高电压瞬态现象及抑制控制方法、双电压电气系统在车辆运行时的功率流向及分配等问题尚未解决。概括而论，目前42V电源技术仍处于研发和试用阶段，尚未得到推广使用。

3.起动—发电机

由德国西门子公司技术开发部门研制的建立在带磁场定向控制的异步电动机基础上的起动—发电机即将进入批量生产，其最大功率可达8kW，发电效率在整个工作转速范围内高达80%以上。相比之下，传统的发电机功率一般为1.5kW，最大效率为70%，而且效率在高转速下还将下降近30%。该起动—发电机的结构非常紧凑，体积小，可直接安装在发动机和变速器之间的曲轴上。该系统即使在低转速下也能输出较高的功率，这样一些舒适性用电装置，如座椅加热器和后窗刮水器就无需短时间的断开。此外，系统的能量转换采用无刷装置，因而起动—发电机的工作耐磨损、免维护。但从经济因素考虑，采用新的起动—发电机仅仅是取代现在相对来说功率较小的1.5kW的发电机是没有意义的。它须建立在42V车用电气平台上，才能为未来汽车上新的、更强大功能的用电装置提供所需要的能量。如上所述，采用42V电源系统需要一个较长的时期，因而起动—发电机的大批量应用相应地也会推迟。

4.改进车用蓄电池的性能

汽车蓄电池的主要性能指标是比能量、比功率和使用寿命等，特别是比能量是衡量蓄电池的标准。美国福特公司认为，轿车所用的蓄电池，如果质量减轻1kg，每加仑汽油可多跑3.5km，由此可见，蓄电池的比能量对汽车行程的影响很大。目前绝大多数汽车上使用的都是铅酸蓄电池。铅酸蓄电池已有100多年的历史，20世纪70年代以后，铅酸蓄电池向免维护方向发展。免维护汽车蓄电池不漏电解液，不排酸雾，是一种安全清洁的车用电池。它体积小、质量轻，在车上的安装姿态不受限制。铅酸蓄电池可靠性好、原材料易得、价格便宜，比功率也基本上能满足汽车的动力性要求。但它有比能量低（40～50W·h/kg）、使用寿命短、使用成本高、充电速度慢、对环境污染严重等缺点。

随着汽车电器设备用电量的增加，为了适应新型车的需要，蓄电池向着增大电荷量、提高起动性能、提高可靠性和使用寿命、增加比能量的方向发展。当前研究开发的蓄电池有很多种，如镍镉电池、锂离子电池、镍金属电池、锌空气电池等等。