摘要:本篇较系统地介绍了汽车中央配电盒的设计流程。首先确定需要设计的中央配电盒类型,然后同时从配电盒内部结构和外部结构开始设计,结合电源分配图,经过反复的设计验证,最后得出中央配电盒的图纸。
1中央配电盒设计概述
中央配电盒(又称熔断丝盒或保险盒)是整车用电器的电力分配集中装置,一般由基体和熔断丝、继电器、拔片器、汇流条、PCB (Print CircuitBoard)、塑料支架、接线柱和插接件等构成。集中式布置有利于节约整车的空间、降低成本和维护方便。一辆汽车一般来说拥有两个中央配电盒,发动机舱和驾驶室各有一个,有些车型在蓄电池正极上会挂接一个小型的配电盒,负责整车大电流的分配。在较高端的车型中,中央配电盒的数量会增至3-4个,比如在行李厢布置一个,或者驾驶室布置两个。
按照项目整体的控制成本和对产品性能稳定的要求,在能够满足新开发车型熔断丝、继电器回路要求的情况下,尽量优先考虑直接借用现有产品。这不仅能降低开发成本和管理成本、缩短开发周期、同时也能保证产品的品质;如果不能直接借用现有产品,可以考虑在现有的产品基础上进行局部更改,这样也可以缩短一定的开发周期和后续试验周期;对于没有借用可能,需要全新开发的产品,一定要经过严格的各种试验才能装车投入市场。
中央配电盒是整车电路的心脏,设计的合理与优劣对整车的电气性能会产生很大的影响,而它的设计也是一项极为复杂的工作,需要注意的要点很多,我们将在下面的内容中逐一阐述。
2中央配电盒的设计
2.1中央配电盒的选型
中央配电盒较为常见的有4种,分别为插线式配电盒、汇流条式配电盒、PCB板式配电盒和智能配电盒,这4种配电盒均有各自的优点和缺点,也均有各自的使用领域,我们应依据车型的状况和客户的要求来选择合适的配电盒。
2.1.1插线式配电盒
该配电盒可以定义为:以配电盒为母体,将压接好导线的端子穿入配电盒内,然后安装相应的熔断丝和继电器。继电器和熔断丝之间的相互关系完全靠线束来完成,图1就是一款典型的插线式配电盒。
1)优点:结构简单、便于更改和产品改型,适用范围广(能满足大电流熔断丝和继电器及高低温环境),成本是4种配电盒中最低的,一般用于市场定位较低的车型中。
2)缺点:线束装配复杂,不便于维修和更换,性能可靠性略差,不易防错,易产生设计缺陷(如继电器端子退位等)。
2.1.2汇流条式配电盒
该配电盒是以铜合金板的形式来实现熔断丝和继电器之间的相互关系,各层铜合金板之间又分别布置了绝缘板。该类型的配电盒目前也得到了广泛的应用,图2就是一款典型的汇流条式配电盒。
1)优点:可靠性高,应用范围广,可适用于大电流回路和不同的空间尺寸要求,适用于整车高低温环境。与线束对接装配方便快捷。
2)缺点:产品开发投资较大,设计更改周期长且费用较高。