一種簡單易行的電平衡計算方法的研究

魏明銳

（一汽技術中心汽車電子部電氣設計室，吉林 長春 130011）

汽車電平衡的計算必須考慮到蓄電池的容量、交流發(fā)電機的功率和負載的輸入功率等因素。而根據(jù)負載的輸入功率選擇發(fā)電機是電平衡計算的重點。

商用車電平衡的計算一直沿用傳統(tǒng)的計算方法，這種方法在負載平均消耗功率和極限工況的用電量的計算上都需要人為設定一些加權系數(shù)，使這種方法具有很大的主觀性，不易進行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫式管理，計算過程也顯繁瑣。本文介紹一種簡單易行的電平衡計算方法，并可以進行數(shù)據(jù)庫式的管理，便于重復應用。

1 方法概述

步驟1，首先將所有負載按照最小連續(xù)負載、間歇負載、總連接負載進行工作電流統(tǒng)計。其中，最小連續(xù)負載是指車輛在發(fā)動機怠速時可能工作的負載；間歇負載是指短暫工作的負載；總連接負載是指車輛除去最小連續(xù)負載外所有長時工作的負載。有些負載可能根據(jù)負載類型分成最小連續(xù)負載和間歇負載兩部分或者最小連續(xù)負載和總連接負載兩部分。

步驟2，將所有最小連續(xù)負載、間歇負載、總連接負載的電流值分別求和，得到3個電流值I最小、I間歇、I總連接。將I最小與I總連接相加得到I總， 電平衡計算中不考慮I間歇。

步驟3，以大于I總的電流為發(fā)動機最大功率時所輸出的電流，選擇一款發(fā)電機。校對此發(fā)電機在發(fā)動機怠速時的輸出電流I怠速，如I怠速與I最小之差大于0，則此款發(fā)電機即是我們最終所選。

2 應用實例

對某一商用車輛采用此種方法進行電平衡計算。

步驟1，將所有負載按照最小連續(xù)負載、間歇負載、總連接負載3類進行工作電流統(tǒng)計，結果見表1。

步驟2，根據(jù)表1得到I最小=37.2A，I間歇=143.8A，I總連接=98.4A；I總=I最小+I總連接=135.6A。

表1 3類負載工作電流統(tǒng)計表

步驟3，發(fā)動機的最大功率轉速為1 500 r／min，選擇一款發(fā)電機，與發(fā)動機的轉速比為2.6，此時發(fā)電機的轉速為3 900 r／min。根據(jù)發(fā)電機輸出特性曲線 （圖1）中的熱態(tài)曲線，此時發(fā)電機的輸出電流為約170 A>I總=135.6 A。這款發(fā)動機的怠速轉速為700 r／min，此時發(fā)電機的轉速為1 820 r／min。根據(jù)發(fā)電機輸出特性曲線中熱態(tài)曲線，此時發(fā)電機的輸出電流約為120A>I最小=37.2A。

從而，這款發(fā)電機滿足要求，這與我們用傳統(tǒng)計算電平衡的方法所選擇的發(fā)電機結果是一致的。

3 方法的優(yōu)勢

本文所介紹的計算電平衡的方法與傳統(tǒng)方法相比主要有兩方面的優(yōu)勢。

1）計算過程簡單易掌握。本文所介紹的方法計算過程一目了然，簡單易掌握；在計算平均功率和各種工況負載的時候，傳統(tǒng)方法不僅需要人為主觀賦予加權系數(shù)，而且在羅列各種工況負載和反復校核極限工況的時候，過程亦顯得相對繁瑣。

2）此種方法可用于數(shù)據(jù)庫式管理，可供反復調用數(shù)據(jù)，達到一勞永逸的效果。如把計算過的負載進行編號，儲存在數(shù)據(jù)庫中，下次任何人使用的時候直接調取數(shù)據(jù)即可，避免了重復工作和負載分類的不一致性，使用更方便。

4 總結

本文介紹的計算電平衡的方法經(jīng)過實踐檢驗，方法可靠。不僅計算過程簡單易懂，而且可應用于數(shù)據(jù)庫式管理，是一個值得推廣應用的好方法。