海事卫星通信导航模块车车载动力电源的配置设计

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1、中图分类号:U469.6.03文献标识码:B文章编号:1004－0226（2007）00－0000－02海事卫星通信导航模块车车载动力电源的配置设计夏绍建湖南长丰汽车制造股份有限公司湖南永州425001摘要：针对海事卫星通信导航模块车对车载动力电源的设计要求，介绍了动力电源配置设计的思路和方法。关键词：配置无碳刷交流发电机发电控制移向电容1前言海事卫星通信导航模块车的装备需要用交、直流混合电源，交、直流用电功率分别都达到了1.75kW左右。其直流电压等级与汽车本身电器设备用的直流电压等级不相符，即要使用汽车本身的直流电，如果没有大功率的DC/DC转换器是不能共网用电的。即便配备

2、大功率的DC/DC转换器，汽车在起动时直流电也会出现大的电压陡降，瞬时内易造成通信导航装备不能正常工作。同时，海事卫星通信导航模块车的装备用电功率远超出了汽车本身的用电载荷量，汽车本身原有的电能已经满足不了通信导航装备的直流用电所需。而车上如果不配置理想的逆变器，交流用电也便无从谈起。因此原车用的电源不经过谨慎的改装和采取特殊的设计，根本满足不了海事卫星通信导航装备用电。2动力电源的配置设计2.1改型无碳刷交流发电机的安装对利用CFA6470EJ型车底盘改装而言，其发动机缸体右侧已装置有一台14V发电机，再在发动机缸体的左侧（即在原车空调压缩机的上方）加装了一台改型的28V无碳

3、刷交流发电机，并在车室内另行适配二只110Ah/12V免维护式铅酸蓄电池，即可具备8两套互不相干的电能供给不同的用电设备，较好地解决了海事卫星通信导航模块车的装备用电问题。但发电机在发动机上的安装不允许采用弹性连接方式，再加上发动机舱空间有受限，其安装位置又成了问题（见图1）。解决问题的最佳的方案是将发电机与空调压缩机采用改装设计的组合支架进行安装（见图2）。车用发电机车用空调压缩机图1未加装发电机的发动机外貌车用发电机副张紧轮张紧轮固定发电机的支架主动轮车用空调压缩机电磁离合式发电机图2加装发电机的发动机外貌8按图2索骥，发动机上已启用了改装设计的发电机和空调压缩机组合支架，

4、加装了改型的电磁离合式146－209－100L1－90A/28V（额定电压）无碳刷硅整流交流发电机、主动轮、张紧轮、副张紧轮、传动皮带等部件。不过，在发动机上加装发电机会影响车辆加速性能、动力性能和爬坡能力，还会增加燃油消耗指标，因此需要使用电磁离合器人为地控制无碳刷交流发电机适时发电。图3所示为改型的电磁离合式104─209─100型－90A/28V无碳刷交流发电机。图三电磁离合式发电机的实物图尽管电磁离合式无碳刷交流发电机的零部件结构要相对复杂些，但其工作性能却是优异的，较之用激磁方式控制发电稳定、可靠；既不要担心发电机本身残磁的存在而造成发电失控，也不必担心在无蓄电池时(

5、如在运行途中蓄电池桩头偶尔松动脱落)发电机内的IC电路模块会损坏。表1所列为改型的电磁离合式无碳刷硅整流交流发电机在电压为24.5V时不同转速(RPM)下通过电脑检测的电流输出基本参数。图4是改型电磁离合式146－209－100L1－90A/28V（额定电压）无碳刷硅整流交流发电机转速电流特性曲线图。图5为海事卫星通信导航模块车上供/配电系统中的发电控制基本原理图。表1电压为24.5V时的输出电流硅整流交流发电机转速(RPM)180020003000400050006000电流（A）36477994100108Amps812510075502501111110100020003

6、000400050006000RPM图四交流发电机转速/电流特性曲线2.2供/配电系统的发电控制图5所示电路在实际应用中是有问题的。发电完毕，若忘记关闭开关，易造成蓄电池过放电或因发电机磁场与电磁离合器的线圈长期处于带电状态而损坏发电机、电磁离合器。鉴此，须利用原车点火开关IG2档中的ACC电路（DC12V电源）来监控24V电系的发电装置，一旦出现忘记关闭发电开关的问题，只要司机将原车点火钥匙取走，248V电系的发电装置就不会再带电。当然，在取用原车点火开关IG2档中的ACC电路（DC12V电源）时也是需要采取屏蔽措施的，以防止原车收/放机、电动天线等辅助电器设施的传导干扰和辐

7、射干扰；否则，对于某些专业无线电装置来说是有百害而无一利的。其发电控制原理如图6所示：2.3移向电容的选择海事卫星通信导航模块车上的空调、电机、电视、通信等设施需要交流（AC）电源为其提供高质量、大功率、高效率、正弦波、高可靠的电力。在设计主电路时，采用了智能功率IGBT模块(IPM)机芯，并利用INTEL公司16位专用微处理芯片控制车载逆变器，降低导通损耗、提升开关电源的效率和功率密度，满足开关电源对输出功率的要求，以适应不同场合的特殊要求，其逆变器的电路原理如图7所示。图8所示为供/配电