汽车电量匹配的分析与应用

《汽车电量匹配的分析与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、汽车电量匹配的分析与应用2011-11-24作者：赵其洋  来源：中国客车网[www.chinabuses.com]  文字大小：【大】【中】【小】介绍电量匹配的设计依据和电量的计算方法，以及发电机、蓄电池的选择要求，用于在设计过程中的实验验证。关键字：发电机蓄电池电量平衡匹配  汽车电器电量匹配，即汽车发电机、蓄电池及车用所有用电设备与消耗的匹配关系。在这个关系中，发电机是电能的输出端，用电设备是电能消耗端，蓄电池承担为起动机供电，并协调两者关系的角色，也就是说协助发电机为用电设备供电，并利用发电机的输出电能充电。如果电量匹配不当，则会严重影响发电机，蓄电池和用电设备的运行，并会增加

2、汽车厂家的运营成本，因此合适的电量匹配对于提高这三者的使用寿命，改善产品品质，提高OEM厂经济效益，减少客户抱怨等具有积极的意义。  1整车电量匹配的标准  汽车的运行环境、时段、驾驶员的使用习惯及法规要求等地不同，则会形成不同的电器组合，从而使整车在不同汽车状态下的用电量也不同，而不同的气候和路况同样会造出不同的供电特点。但是无论何种状况，都要满足以下公式：∑（Iin△Tin）＞∑（Iout△Tout）,其中Iin和Tin分别是蓄电池在△T时间段的充放电电流。  也就是说，评判整车电量平衡与否，是以蓄电池的充放电量为评判标准的，有时也用蓄电池充放电比例系数作为评判标准，即K=∑（Ii

3、n△Tin）＞∑（Iout△Tout）汽车用电量是动态变化的，但为了保证汽车的可靠运行，应使汽车在用电的极限条件下，保证K≥1.2。所谓极限条件，就是在如醉炎热的夏天和寒冷的冬天，开启空调或暖风（若空调功率大于暖风功率，则优选夏天条件）；在雨天夜间行驶，以发电机最差状态运行，但能保证整车厂时间用电量的状态。  2汽车电器用电量的计算  汽车电器设备的电量理论上可以用公式进行估算的方法，序号为i的用电器的加权电流I加权来表示，则I加权=uiIi  式中：ui-第i个用电设备的使用频度系数；Ii-为第i个用电设备的电流  如：某车型远光灯的电流为10.6A，使用频度系数为0.45，则远光灯

4、I加权=10.6*0.45=4.77，按照此种方法，把所有用电设备电流进行加权计算，求出整车用电量。  3发电机的选择  发电机供电量与其转速有关。在发动机怠速时，发动机在常用速比（发动机曲轴转速与发电机转速之比）1:2到1:3时，发电机只能输出额定电流的一部分（图1），额定电流是发电机在6000r/min时产生的电流。如果汽车电气系统中的用电电流Iv大于发电机供电电流IG（如发动机在怠速时），蓄电池就会发电。汽车电气系统中的电压降到带负荷的蓄电池电压。如果其他电气系统中的用电电流Iv小于发电机供电电流IG，则其电流差的一部分作为蓄电池的充电电流IB而流入蓄电池。  图1 发电机供电电

5、流与转速的关系  Iv-用电器件用电电流；nL-发动机怠速  整车电量是选择发电机功率的主要依据，因此，从保证用电和提高电源系统的经济性考虑，发电机功率的选择应以汽车行驶时正常用电和所需要的蓄电池充电电流为基础，而在极限高峰负荷时，允许蓄电池向用电设备提供一定大小的放电电流，这也是选择发电机功率时所要遵循的原则。汽车正常使用的蓄电池，应以延长蓄电池使用寿命和蓄电池实际充电接受能力考虑，蓄电池的长期充电电流应以蓄电池放电终止后的再充电电流。  4蓄电池容量的选择  蓄电池的主要作用就是为起动机提供瞬间打起动电流，起动发动机的起动功率决定于发动机的起动阻力矩和起动转速。发动机的起动阻力矩越

6、大，则起动机消耗的电流也就越大，据统计，起动机起动时最大瞬间电流一般在300~800A。  图2某起动机特性曲线  如图2所示，起动机在最大功率点，其电枢电流约400A，据此起动机功率点的起动电流选择蓄电池，并使蓄电池能够按照此起动电流在最恶劣环境下连续放电一定时间（约为2.5min），所选择蓄电池能够使发动机可靠起动，则表明所选蓄电池能够达到使用要求。  但在设计中应注意，如果选用段时间歇大功率负荷，如客车安装缓速器，则相应加大发电机功率和蓄电池容量（可增加20%左右）。在客车整车行驶过程中，缓速器不工作。但在制动时缓速器就会工作，且会消耗发电机的大部分电量，特别对山区道路和公交车来

7、讲，其工作频率也会增大，因此需要加大发电机功率和增大蓄电池容量，防止汽车在下长坡或连续制动时发电量不足，或蓄电池容量过低不能长时间协助发电机工作。  5结束语  总之，整车电量平衡计算，要考虑各种因素，并不断的设计，优化及验证，从而保证车辆的正常运行。