6 确定蓄电池容量
蓄电池在发动机停机时提供给起动机起动所需的大电流,在极限用电高峰时也提供一定大小的放电电流。另一个作用是平抑电气系统的峰值电压,保护对电压敏感的电子器件,因此蓄电池容量匹配直 接 影 响 到 整 车 的 可 靠 性。蓄 电 池 容 量 按EN60095-1标准, 20 h的放电时间和达到10.5 V规定的放电电压时的放电电流的乘积,单位为Ah。 蓄电池容量的确定方法有2种: 一种是经验方法, 一种是通过试验来验证的公式。因为国内铅酸蓄电池供应商开发能力有限, 产品品质限制产品的选择, 蓄电池只有几种标称容量,所以蓄电池容量我们一般采用经验计算法。
此方法是根据经验总结出来的,计算方式简单,但是结果存在一定的偏差。公式为
Q= (450~600) P/U
式中: P———起动机功率, kW; U———蓄电池电压, V; Q———蓄电池容量, Ah。
本客车起动机额定功率为5.5 kW, 经过计算 ,Q=103~138 Ah。 考虑到城市公交车的工况, 经常在怠速情况下工作, 且发动机转速有限, 发电机发电受限, 另外考虑到东北的低温气候, 蓄电池容量要选择余量范围大一些的, 故选择容量为24 V、 150 Ah的铅酸蓄电池。
7 整车漏电流规定
漏电流指的是常电供电的设备在不工作时内部电路消耗的电流, 也称暗电流。 如果漏电流数值过大, 使蓄电池耗电过大, 将会影响车辆起动和蓄电池的使用寿命, 设计时必须规定漏电流的最大值,最大值必须满足漏电流要求。
需要对在整车常电供电的各个用电设备进行漏电流核算, 必须满足要求, 否则视为不合格, 设备必须重新选型。 经过计算, 得出本车漏电流最大值为35 mA。 经过测量核算, 本车满足漏电流要求。
8 电源电路设计
整车的供电系统由蓄电池和发电机供电, 根据不同的用电设备的工作性质、 工作原理和整车电气性能的要求, 将用电设备的供电系统分成几部分:常电 (蓄电池直接供电)、 电源总开关电源、 点火开关ACC档电源 、 点火开关ON档电源 、 点火开关START电源。
本车的电源分配如下: ①常电供电的设备, 由蓄电池直接供电的用电设备,包括车门门锁控制系统,即门泵、闪光器、组合仪表、 CAN模块、行车记录仪、发动机ECU等。 ②点火开关ACC档的用电设备, 该档位是给整车附件供电的电源, 如驾驶员助手等车载娱乐系统都使用这个电源。 ③点火开关ON档的用电设备,该档位是行车时的点火开关的档位,该档位下的用电设备是行车时需要的,如刮水系统、灯光系统、控制器电源等用电设备都使用这个电源。④点火开关START档的用电设备, 该档位只是在起动瞬间使用,用它来给起动机继电器线圈供电。
为了防止线束磨损意外短路或用电设备内部短路烧毁线束,除起动机外每个用电器电源到用电器之间都要有熔断器保护, 本车使用平板式、 片式熔断器。我们把各个熔断器以及和配电有关的小功率继电器都放在一个熔断丝盒里, 这样所有用电设备所需的电源都是从这里提供的。由于本车为发动机后置,为降低起动大电流线上的压降,并结合车身的布置, 蓄电池在车后侧, 靠近发动机。 但是这样一来,蓄电池离各个设备熔断器的距离较远,所以在靠近蓄电池处也要设置一些熔断器,这些熔断器包括常电电路的、电源总开关电路的、预热电路的, 因为这些都是各个设备熔断器的上游, 是汇聚电流的大电流熔断器,发电机以及缓速器都需要大电流熔断器的保护。 因为是电源的源头, 所以这些大熔断器能起到保护从这段到各熔断器之间的线束。 熔断器分布如图5所示。
1) 大电流熔断器的选择 (30 A以上)
大电流熔断器采用平板式熔断器, 保护整车常电、 电源总开关电、 预热继电器、 起动继电器之间的导线, 这些熔断器被集成安装在电源配电盒里。为使电源到起动、 预热继电器之间的距离尽量短,故这2个继电器也固定在这个配电盒里。 电源配电盒安装在蓄电池舱里。