一種整車蓄電池匹配設(shè)計(jì)方法

張曉輝，林慧美，陳乾坤

（海馬汽車有限公司，河南 鄭州 450000）

1 前言

隨著汽車配置及功能的飛速發(fā)展，汽車電氣系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜和多樣化。電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定，不僅影響到具體電氣零件的功能使用，而且對(duì)整車的安全、駕駛都起著關(guān)鍵的作用。本文闡述了常見的蓄電池匹配設(shè)計(jì)，淺略分析了整車開發(fā)過程中的低溫啟動(dòng)問題，并對(duì)其增加設(shè)計(jì)方面的驗(yàn)證優(yōu)化，這對(duì)新車型蓄電池匹配選型，有一定的指導(dǎo)意義。

2 常見的整車蓄電池匹配選型

常見的整車蓄電池匹配選型由3個(gè)環(huán)節(jié)組成，分別是起動(dòng)機(jī)功率計(jì)算匹配、其他因素評(píng)估、驗(yàn)算。以某車型為例，具體計(jì)算及選型過程如下。

2.1 起動(dòng)機(jī)功率計(jì)算匹配

1）某車型起動(dòng)機(jī)功率為1.4kW，起動(dòng)機(jī)曲線如圖1所示。

2）通過起動(dòng)機(jī)的特性曲線分析，起動(dòng)機(jī)的實(shí)際使用最高功率點(diǎn)約在1.4kW／340A，所以根據(jù)功率1.4kW來進(jìn)行蓄電池的選型。

3）環(huán)境溫度的不同，蓄電池的供電能力會(huì)發(fā)生很大的變化，蓄電池的選用主要考慮其冷啟動(dòng)性能。

4）按下列經(jīng)驗(yàn)公式選擇蓄電池：

Q=（500～800）P／U

式中：Q——蓄電池的容量，Ah；P——起動(dòng)機(jī)的功率，kW；U——蓄電池的額定電壓，V。

圖1 某車型1.4kW起動(dòng)機(jī)曲線圖

將P=1.4kW，U=12V代入，得：Q=（500～800）×1.4／12=58～93Ah

5）綜上，蓄電池的容量建議在58～93Ah之間選取?？紤]蓄電池的成本、安裝空間及其他因素，選擇65Ah的普通鉛酸蓄電池。

2.2 其他因素評(píng)估

蓄電池的選用還需考慮以下因素。

1）布置的因素，需滿足發(fā)動(dòng)機(jī)布置要求。

2）蓄電池的冷啟動(dòng)電流參數(shù)＞滿足發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的最低輸出軸阻力距對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)電流。

2.3 驗(yàn)算

1）蓄電池型號(hào)：某品牌蓄電池12V／65Ah。

2）起動(dòng)機(jī)達(dá)到最大輸出功率時(shí)對(duì)應(yīng)的瞬間冷啟動(dòng)電流約為340A，而該型號(hào)的蓄電池的最大冷啟動(dòng)電流可達(dá)到550A，所以能滿足起動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)需要。

3 一種汽車啟動(dòng)問題及蓄電池匹配優(yōu)化方案

本文僅對(duì)低溫工況下，從蓄電池因素造成的打不著車的角度進(jìn)行分析，針對(duì)蓄電池匹配，提出一種設(shè)計(jì)優(yōu)化方法。

以某車型匹配1.6T+6AT車型低溫試驗(yàn)啟動(dòng)困難為例，因1.6T發(fā)動(dòng)機(jī)及6AT變速器的特性，動(dòng)力系統(tǒng)本身運(yùn)轉(zhuǎn)就存在內(nèi)部阻力，尤其在低溫工況下阻力尤為明顯，對(duì)整車啟動(dòng)穩(wěn)定性造成影響。

為避免蓄電池性能設(shè)計(jì)過剩，影響成本及空間，同時(shí)對(duì)此類問題的根源準(zhǔn)確判斷，可以在2.1環(huán)節(jié)，除考慮起動(dòng)機(jī)功率因素外，增加動(dòng)力總成運(yùn)轉(zhuǎn)所需電流的輸入并綜合考慮。通過動(dòng)力總成臺(tái)架驗(yàn)證，考慮常溫、低溫等環(huán)境因素工況，得出一個(gè)參數(shù)或范圍，為蓄電池選型做依據(jù)。優(yōu)化后的蓄電池匹配模型如圖2所示。

圖2 優(yōu)化后的蓄電池匹配模型

4 總結(jié)

本文通過對(duì)汽車整車蓄電池匹配選型的介紹，淺略分析了整車開發(fā)過程中的低溫啟動(dòng)問題，提出了一種蓄電池匹配設(shè)計(jì)方法，其在整車蓄電池選型的策劃、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證階段，均具有參考意義。