电子信息科技风2020年10月DOI：10.19392/jki.1671-7341.202029040
整车电量平衡计算
张婷
江铃汽车股份有限公司江西南昌330001
关键词：电平衡；发电机；蓄电池；计算
Abstract:The author introduces the power balance evaluation method of vehicle electrical appliances and the theoretical calculation method of whole vehicle.And it gives an example to analyze the type selection of generator and battej.
爱丽舍2012款Key wordt:Load Balance；Generator；Battej；Calculation
随着汽车技术的快速发展，汽车电子化程度日益提高，车辆经常出现发电机和蓄电池选型偏小或整车电
源系统过剩的整车电平衡问题。人们对车辆安全性智能性等的需求，使得设计开发初期电平衡计算十分重要。下文以某款高端皮卡为例，阐明如何通过整车的电量平衡计算选取发电机规格和蓄电池容量以确保整车电量平衡。
1研究汽车电量平衡的目的
图1为汽车电平衡的基本原理图，其主要目的是要求车辆在所有使用工况下，蓄电池、交流发电机与整车用电器三者间的电能产生与消耗达到最佳匹配值并满足以下要求：
江西江铃汽车(1)要求蓄电池随时能提供起动机需要的电流；
神行者多少钱(2)要求起动机不受温度影响，正常启动发动机；
(3)当交流发电机的输出电压低于蓄电池的电压时，则由整车蓄电池放电，此时交流发电机和蓄电池共同对整车用电器供电；
(4)当车辆交流发电机的输出电压高于蓄电池的电压时，交流发电机则对蓄电池充电并为整车用电器提供电源。
图1汽车电平衡的基本原理图
2电量平衡的评定方法
整车电量平衡的评判标准，可用如下公式来表示：
3(I in At i n)〉3(IoAit)(1)式中：#—蓄电池在4时间内平均充电电流；
△t—蓄电池在充电状态下的一个时间段；
I t—蓄电池在△时间内平均放电电流；
△i t—蓄电池在放电状态下的一个时间段。
评判整车用电量平衡是以蓄电池的充放电量为标准的蓄电池充、放电量比率K定义为：
K=3(I c△)/3(I O u t4O u t)(2)由于汽车设备用电量是变化的，为确保车辆安全运行，应使车辆在用电的极端运行工况下，确保蓄电池充、放电量不小于1.2。极端运行工况是指在最炎热的夏季或最寒冷的冬季，车辆以发电机发电能力最差的状态行驶，并且正常开启使用所有必要的用电负载。
3汽车电器用电量估算
发电机规格选型的关键依据是整车用电量理论估算，为了便于计算，引入电器使用频度系数这一概念。
各种车辆用电器在不同的季候和环境下，使用的频度系数是不一样的。用%0、％s、％w分别表示，%0表示用电器与季节气候无关、%s 表示在夏天，叭表示在冬天的使用频度系数。电器的使用频度系数%0、％s、％w—般是通过长期的道路行驶统计获得。根据车辆用电负载的使用频率，可将用电器件分为三类,1类电器为连续工作用电设备，如车身控制盒;II类为长期工作的用电设备，如水箱风扇、收放机等；HI类为短期工作用电设备，如喇叭、倒车灯等。主要有以下两种方法对整车用电量进行估算。
3.1画电量负荷图分析法
在进行整车用电量匹配时，首先要将车辆的所有用电负载的功率和最大电流标注出来，再进行分类，分为连续工作用电设备，长期工作用电设备，短期工作用电设备，其次应该选取极端的运行工况，比如在炎热的夏天开着空调在雨夜行驶。在计算用电量时，需要把车载空调，组合前大灯，组合仪表，雨刮器等这些可能用到的车辆用电器都计算在内，作为选择发电机的依据。
3.2加权系数法
加权系数法是把整车的用电器依据使用频率的不同，通过下列公式计算出电流。
==,m=1i=$m(3)式中：I m—第m个用电器的电流；
大众车价%m—第m个用电器的使用频度系数；
n—车辆所有用电器数。
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