燃油車整車電氣平衡計算分析
通常來講,整車電平衡是指發(fā)電機,蓄電池,整車用電器在一定時間內達到電能產生和消耗達到穩(wěn)定的一種平衡狀態(tài)。然后實際上整車用電平衡應該分為靜態(tài)電平衡和動態(tài)電平衡兩種。
靜態(tài)電平衡是指車輛不使用的情況下,靜置一段時間后依舊能夠保證汽車的正常啟動。
動態(tài)電平衡是指在各種環(huán)境工況下,汽車發(fā)電機所發(fā)的的電量都能滿足整車用電器消耗的電量,同時有一部分富余的電量給蓄電池充電,從而保證整車用電平衡。
整車電平衡設計流程
對流程圖的解讀:
根據發(fā)動機的起動特性曲線,確定起動機的型號。根據起動機的輸出特性曲線初步確認蓄電池的容量。再根據整車靜態(tài)電流及蓄電池的自損耗對蓄電池的容量進行修正,從而達到整車靜態(tài)電平衡。
根據整車用電器功率,使用頻度進行發(fā)電機的選型,使在不同使用環(huán)境和使用工況下,發(fā)電機所發(fā)的電量能夠滿足整車用電器用電,同時又能夠對蓄電池進行充電,從而達到整車動態(tài)電平衡。
整車靜態(tài)電平衡分析計算
對公式的解讀:根據起動機的輸出特性曲線初步確認了蓄電池的容量,在通過確定T的值,T值根據企業(yè)的定義,一般為30天,然后就可以計算出整車靜態(tài)電流的大小。如果發(fā)現各用電器理論累計的靜態(tài)電流過大,則需要通過降低各用電器靜態(tài)電流的大小,或者改變用電器的取電方式(需具體分析),如果都不行則考慮增加蓄電池的容量,對蓄電池的選型進行修正。一般來講,蓄電池的容量加大,蓄電池的外形尺寸也會加大,整車重量也會明顯增加,同時成本也增加顯著,還是很具有挑戰(zhàn)的!
整車動態(tài)電平衡的計算分析
整車動態(tài)電平衡分析的目的是選擇合適的發(fā)電機,確保發(fā)電機所發(fā)的電量充足。
整車使用工況有如下8種,即平常日間、平常夜間、冬季日間、冬季夜間、冬季雪夜、夏季日間、夏季夜間、夏季雨夜;旧舷募居暌,冬季雪夜的工況下使用的用電器最多,此時整車用電量最多,也因此我們通常只計算分析這兩個工況,這兩個工況能過滿足的話,那其他工況也可以滿足。
本文參加OFweek2018中國高科技產業(yè)大會
有兩種方法進行計算分析:
方法一:對典型工況(夏季雨夜和冬季雪夜)所有使用的用電器的電流進行累加,發(fā)電機在該工況下發(fā)出的電量需要大于這個值。
方法二:對典型工況(夏季雨夜和冬季雪夜)下整車所有用電器電流加權值進行累加,發(fā)電機在該工況下發(fā)出的電量需要大于這個值。
其實我個人認為方法一很無腦,不用糾結(拍腦袋)去定義各種頻度系數,只是最后計算出的電流值可能更大,有點浪費。而且,現在基本上所有的期刊,大部分公司的企業(yè)標準都是定義的第二種方法,這里就稍微介紹下。
對于方法1,可以無腦的進行計算分析,當然前提是不要有遺漏,這里不再贅述。對于方法2,需要將每個用電器進行分類,一般分為3類,即A類長時間連續(xù)工作,B類短期工作的,C隨機使用的。對于A類,使用頻度系數為1,對于B類,C類需要根據實際情況進行賦值。(可以參考公司企業(yè)標準,或者同行的標準定義)。加權值即為:I加權=I工作*U頻度。
統(tǒng)計所有用電器的消耗的電流大小,再乘以時間系數去分析計算。如下表所示。
根據上表,取最大值進行分析校核。發(fā)電機的最大輸出的電流需大于其中的最大值。
結語
任何理論計算都需要輔助必要的實驗去進行驗證,形成閉環(huán)設計的理念。
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