改裝房車電路系統(tǒng)設計與應用

王士恒

南陽技師學院 河南省南陽市 473000

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活水平也在不斷提高，熱愛旅游的人越來越多，房車需求也在不斷增加。很多熱愛旅游、熱愛汽車、熱愛動手實踐的人們都 有改裝一臺房車的想法；電路系統(tǒng)作為改裝房車中的重要部分，不僅要保證滿足其功能要求，也要考慮改裝的科學性和安全性，所以要想合理的匹配電路系統(tǒng)，電氣設計就至關(guān)重要。本文將系統(tǒng)的介紹改裝房車的電路系統(tǒng)組成、原理、導線選用和施工及調(diào)試設置注意事項等方面的問題。

目前主流的房車都是采用電池儲電的方式解決房車用電問題，根據(jù)電池和電路的電壓標準，可以分為12V、24V 和48V 三種。目前12V 電壓系統(tǒng)應用最為廣泛；本文以12V 電壓系統(tǒng)為例介紹房車電路系統(tǒng)的組成和工作原理。

1 房車電路系統(tǒng)的組成和工作原理

房車電路系統(tǒng)主要由原車蓄電池，生活蓄電池，電池隔離器、充逆變一體機，太陽能板、太陽能控制器、繼電器組、控制面板和用電器組成（如圖1）。

圖1

原車蓄電池是車輛中重要的電源，當發(fā)動機不啟動時，原車蓄電池給汽車電器供電，當發(fā)動機啟動時，原車蓄電池提供電能給起動機和發(fā)動機控制單元、點火系統(tǒng)、噴油系統(tǒng)等，因此在改裝房車時不能增加原車蓄電池的負荷，以免影響發(fā)動機的正常啟動。我們需要額外增加一個生活蓄電池給房車中的生活用電器提供電能。

房車生活蓄電池多為鉛酸電池和鋰電池。相對于鉛酸電池，鋰電池的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在重量輕，體型小，能量密度高、壽命長和充放電電流大等方面，隨著新能源的發(fā)展，鋰電池的研發(fā)和使用取得很大的進步，很多房車改裝也開始使用鋰電池。目前市面比較主流的鋰電池有磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池兩種，房車使用磷酸鐵鋰電池較多，它更安全，更穩(wěn)定。

為了防止生活電器將生活蓄電池的電量用盡后繼續(xù)使用原車啟動電池的電量，需要安裝雙電池隔離器。當車輛發(fā)電機工作時，雙電池隔離器將兩個電池并聯(lián)起來一起充電。一般是優(yōu)先給原車電池充電，原車電池電量充滿后，自動為生活蓄電池充電，不影響用電設備供電。當未充電或放電時（汽車發(fā)電機未工作），電池隔離器會自動把兩組電池隔離開來，生活電池放電時，原車啟動電池不放電，不用擔心虧電無法發(fā)動車輛。

電池隔離器一般設計有借電開關(guān)，當原車啟動電池損壞或虧電時，按下借電開關(guān)，電池隔離器接通數(shù)秒鐘，可以用生活蓄電池的電能啟動汽車。

由于房車的特殊性，單憑電池提供的12V 電很多時候沒辦法滿足生活需求，房車12V 電池只能讓小功率電器設備正常工作，比如12V 冰箱、車內(nèi)照明燈、換氣扇等，而如果想使用電磁爐、熱水器、駐車空調(diào)、電水壺等大功率電器，就需要逆變器了。逆變器將電池中的低壓直流電轉(zhuǎn)換為220V 交流電，為房車內(nèi)各種大功率用電器提供穩(wěn)定交流電。房車中常使用充逆變一體機，它是將充電機與逆變器結(jié)合起來的設備。在市電沒有接入時，它工作在逆變模式，當市電接入時，它一方面將市電送到車內(nèi)220V 用電設備，另一方面將市電轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪褐绷麟娊o生活蓄電池充電。

太陽能板作為補充房車電力的設備也時常被大家選擇。太陽能的優(yōu)勢在于能源來自無處不在的太陽，可以為車內(nèi)的用電設施供電，并為蓄電池充電。在開車、駐車、無電區(qū)、野外都可以用。所以說，在房車能源系統(tǒng)中，太陽能是優(yōu)秀且必要的補充能源。

繼電器組接收控制面板的控制信號，然后控制相應的繼電器動作，給低壓電源分配到各用電器，繼電器組中每個控制回路都設置有保險絲座，可根據(jù)用電器功率選擇合適容量的保險絲。

控制面板上有多個控制按鍵、指示燈和儀表，安裝在便于操作和觀察的地方。用戶操作控制按鍵直接控制繼電器組中的相應繼電器動作，控制面板上的指示燈指示出相應用電設備的工作情況。指示儀表有清水箱水位表、污水箱水位表、庫侖計顯示屏、充逆變一體機顯示屏等。

2 導線線徑的選取原則

導線線徑選取關(guān)系到整車的用電安全，合理的選取能在保證安全的前提下有效降低成本。導線的線徑是根據(jù)用電器的工作電流來選取的，根據(jù)用電器功率的大小和工作電壓，計算出流過導線的電流，長時間工作的用電器選擇實際載流量60%的導線，短時間工作的用電器選擇實際載流量60%-100%的導線。房車常見用電器功率如表1 所示，在選取導線線徑時要根據(jù)同一回路中用電器數(shù)量、總功率、工作時間、工作溫度等綜合考慮。

表1

保險絲的額定電流要求等于或者略大于電路中的最大工作電流，常用的汽車保險絲為插片式和盒式保險絲，大功率專用設備可選用螺栓固定式保險絲。

3 施工及調(diào)試注意事項

1.線束制作 時要將低壓直流導線與交流220V 導線分開，使用專用的線束膠帶均勻纏繞導線，線束每隔40CM 左右用扎帶或者線束卡子與車身進行連接；線束在穿孔或者在底盤下邊通過時必須用波紋軟管，防止線束破損造成短路、斷路等故障；

2.制作線束接插件時要使用專用工具操作，在壓接端子前必須要對導線接頭部位進行錫焊處理，用專用液壓鉗壓接銅鼻子，接線端子和銅鼻子后部要使用熱縮管或者專用絕緣套進行絕緣處理。

3.逆變器和生活電池之間要盡量靠近。逆變器到生活電池間直流電傳輸?shù)木嚯x越短越好。因為，直流電傳輸越遠，損耗越大，電線也容易發(fā)熱。蓄電池與逆變器連接的導線線徑要嚴格安裝說明書中的要求，如果蓄電池與逆變器之間的連線距離大于推薦值，則必須加大導線的線徑。連接務必牢固可靠，所有接頭、接線柱、螺帽等等都要擰緊接牢，保證線材與銅柱之間以及電流所到之處有最大的接觸面積并且不會滑動，以免溫度過高、打火等危險情況。

逆變器工作時會產(chǎn)生熱量，在安裝時要注意通風散熱，必要時要設計專門的風道。

4.庫侖計選取與匹配

目前房車生活電池的容量較大，用電設備也較多，非常有必要加裝庫侖計。庫倫計能夠?qū)崟r顯示電池容量、電池電壓、充放電電流等重要信息，用戶根據(jù)這些信息合理分配用電。選取庫侖計時要根據(jù)電池的最大放大電流來選擇合適的采樣器，庫侖計初次使用時要與電池進行容量匹配。

5.充逆變一體機設置

充逆變一體機相關(guān)設置較多，首先要設置好電池類型，充逆變一體機一般都支持鉛酸電池、膠體電池、磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，要根據(jù)實際使用的生活蓄電池類型選擇；這幾類電池的充電截止電壓和放電截止電壓都不同，如果選擇錯誤輕則會造成電池不能充滿，重則會造成電池損壞，電池不能正常供電等問題。

4 結(jié)語

房車電路系統(tǒng)主要為房車內(nèi)用電器提供和分配電能，本文對改裝房車電路改裝過程中房車電氣設備的作用、連接方法、施工和調(diào)試注意事項進行了闡述和介紹，可以解決大多數(shù)改裝電路設計的問題。目前成品房車的控制系統(tǒng)使用觸摸屏方式，人機交互更加直觀。隨著技術(shù)的發(fā)展，房車的電路控制系統(tǒng)將越來越集成化、智能化，房車電路改裝將更加方便，可靠性和穩(wěn)定性會進一步提升。