汽車電量匹配的分析與應(yīng)用

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1、汽車電量匹配的分析與應(yīng)用2011-11-24作者：趙其洋??來源：中國客車網(wǎng)[www.chinabuses.com]??文字大?。骸敬蟆俊局小俊拘　拷榻B電量匹配的設(shè)計(jì)依據(jù)和電量的計(jì)算方法，以及發(fā)電機(jī)、蓄電池的選擇要求，用于在設(shè)計(jì)過程中的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。關(guān)鍵字：發(fā)電機(jī)蓄電池電量平衡匹配??汽車電器電量匹配，即汽車發(fā)電機(jī)、蓄電池及車用所有用電設(shè)備與消耗的匹配關(guān)系。在這個關(guān)系中，發(fā)電機(jī)是電能的輸出端，用電設(shè)備是電能消耗端，蓄電池承擔(dān)為起動機(jī)供電，并協(xié)調(diào)兩者關(guān)系的角色，也就是說協(xié)助發(fā)電機(jī)為用電設(shè)備供電，并利用發(fā)電機(jī)的輸出電能充電。如果電量匹配不當(dāng)，則會嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)，蓄電池和用電設(shè)備的運(yùn)行，并會增加

2、汽車廠家的運(yùn)營成本，因此合適的電量匹配對于提高這三者的使用壽命，改善產(chǎn)品品質(zhì)，提高OEM廠經(jīng)濟(jì)效益，減少客戶抱怨等具有積極的意義。??1整車電量匹配的標(biāo)準(zhǔn)??汽車的運(yùn)行環(huán)境、時段、駕駛員的使用習(xí)慣及法規(guī)要求等地不同，則會形成不同的電器組合，從而使整車在不同汽車狀態(tài)下的用電量也不同，而不同的氣候和路況同樣會造出不同的供電特點(diǎn)。但是無論何種狀況，都要滿足以下公式：∑（Iin△Tin）＞∑（Iout△Tout）,其中Iin和Tin分別是蓄電池在△T時間段的充放電電流。??也就是說，評判整車電量平衡與否，是以蓄電池的充放電量為評判標(biāo)準(zhǔn)的，有時也用蓄電池充放電比例系數(shù)作為評判標(biāo)準(zhǔn)，即K=∑（Ii

3、n△Tin）＞∑（Iout△Tout）汽車用電量是動態(tài)變化的，但為了保證汽車的可靠運(yùn)行，應(yīng)使汽車在用電的極限條件下，保證K≥1.2。所謂極限條件，就是在如醉炎熱的夏天和寒冷的冬天，開啟空調(diào)或暖風(fēng)（若空調(diào)功率大于暖風(fēng)功率，則優(yōu)選夏天條件）；在雨天夜間行駛，以發(fā)電機(jī)最差狀態(tài)運(yùn)行，但能保證整車廠時間用電量的狀態(tài)。??2汽車電器用電量的計(jì)算??汽車電器設(shè)備的電量理論上可以用公式進(jìn)行估算的方法，序號為i的用電器的加權(quán)電流I加權(quán)來表示，則I加權(quán)=uiIi??式中：ui-第i個用電設(shè)備的使用頻度系數(shù)；Ii-為第i個用電設(shè)備的電流??如：某車型遠(yuǎn)光燈的電流為10.6A，使用頻度系數(shù)為0.45，則遠(yuǎn)光燈

4、I加權(quán)=10.6*0.45=4.77，按照此種方法，把所有用電設(shè)備電流進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，求出整車用電量。??3發(fā)電機(jī)的選擇??發(fā)電機(jī)供電量與其轉(zhuǎn)速有關(guān)。在發(fā)動機(jī)怠速時，發(fā)動機(jī)在常用速比（發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速之比）1:2到1:3時，發(fā)電機(jī)只能輸出額定電流的一部分（圖1），額定電流是發(fā)電機(jī)在6000r/min時產(chǎn)生的電流。如果汽車電氣系統(tǒng)中的用電電流Iv大于發(fā)電機(jī)供電電流IG（如發(fā)動機(jī)在怠速時），蓄電池就會發(fā)電。汽車電氣系統(tǒng)中的電壓降到帶負(fù)荷的蓄電池電壓。如果其他電氣系統(tǒng)中的用電電流Iv小于發(fā)電機(jī)供電電流IG，則其電流差的一部分作為蓄電池的充電電流IB而流入蓄電池。??圖1?發(fā)電機(jī)供電電

5、流與轉(zhuǎn)速的關(guān)系??Iv-用電器件用電電流；nL-發(fā)動機(jī)怠速??整車電量是選擇發(fā)電機(jī)功率的主要依據(jù)，因此，從保證用電和提高電源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性考慮，發(fā)電機(jī)功率的選擇應(yīng)以汽車行駛時正常用電和所需要的蓄電池充電電流為基礎(chǔ)，而在極限高峰負(fù)荷時，允許蓄電池向用電設(shè)備提供一定大小的放電電流，這也是選擇發(fā)電機(jī)功率時所要遵循的原則。汽車正常使用的蓄電池，應(yīng)以延長蓄電池使用壽命和蓄電池實(shí)際充電接受能力考慮，蓄電池的長期充電電流應(yīng)以蓄電池放電終止后的再充電電流。??4蓄電池容量的選擇??蓄電池的主要作用就是為起動機(jī)提供瞬間打起動電流，起動發(fā)動機(jī)的起動功率決定于發(fā)動機(jī)的起動阻力矩和起動轉(zhuǎn)速。發(fā)動機(jī)的起動阻力矩越

6、大，則起動機(jī)消耗的電流也就越大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，起動機(jī)起動時最大瞬間電流一般在300~800A。??圖2某起動機(jī)特性曲線??如圖2所示，起動機(jī)在最大功率點(diǎn)，其電樞電流約400A，據(jù)此起動機(jī)功率點(diǎn)的起動電流選擇蓄電池，并使蓄電池能夠按照此起動電流在最惡劣環(huán)境下連續(xù)放電一定時間（約為2.5min），所選擇蓄電池能夠使發(fā)動機(jī)可靠起動，則表明所選蓄電池能夠達(dá)到使用要求。??但在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意，如果選用段時間歇大功率負(fù)荷，如客車安裝緩速器，則相應(yīng)加大發(fā)電機(jī)功率和蓄電池容量（可增加20%左右）。在客車整車行駛過程中，緩速器不工作。但在制動時緩速器就會工作，且會消耗發(fā)電機(jī)的大部分電量，特別對山區(qū)道路和公交車來

7、講，其工作頻率也會增大，因此需要加大發(fā)電機(jī)功率和增大蓄電池容量，防止汽車在下長坡或連續(xù)制動時發(fā)電量不足，或蓄電池容量過低不能長時間協(xié)助發(fā)電機(jī)工作。??5結(jié)束語??總之，整車電量平衡計(jì)算，要考慮各種因素，并不斷的設(shè)計(jì)，優(yōu)化及驗(yàn)證，從而保證車輛的正常運(yùn)行。