整車電氣系統(tǒng)配電平衡設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）</p><p><b>　　開 題 報(bào) 告</b></p><p>　　汽車電氣系統(tǒng)是汽車的重要組成部分，整車中電氣系統(tǒng)不是一個(gè)完全獨(dú)立的系統(tǒng)。在現(xiàn)代汽車中，電子電器部件介入于整車上的所有系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)各種不同的功能。電氣系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)與安全可靠直接關(guān)系到整車的經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性、舒適性，它是整車開發(fā)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。隨

2、著汽車電子的發(fā)展，汽車電器及電子系統(tǒng)的增加，汽車電路會(huì)越來越復(fù)雜，線束和用電量會(huì)越來越多。電氣系統(tǒng)的匹配是關(guān)系到電器設(shè)備使用的可靠性與經(jīng)濟(jì)性，因此必須研究汽車在各種條件下正常使用中各種用電器的動(dòng)態(tài)參數(shù)，保證整個(gè)電氣系統(tǒng)的輸入與輸出總電量的平衡。</p><p>　　現(xiàn)代汽車早已從以前的機(jī)械控制階段發(fā)展為現(xiàn)在的機(jī)械—電子控制階段，再到現(xiàn)在的集中控制階段。汽車電子系統(tǒng)的比重越來越大，而且還在逐漸增加，在整車生產(chǎn)成本當(dāng)

3、中的比重也越來越大。因此，為使各個(gè)電器模塊正常工作而又能節(jié)約成本，且不影響汽車的正常行駛，就需要對(duì)整車的電氣系統(tǒng)配電平衡進(jìn)行優(yōu)化。整車電氣系統(tǒng)配電平衡包括：1、各用電器系統(tǒng)用電量分析；2、根據(jù)各用電器系統(tǒng)用電量分析結(jié)果來選擇合適的發(fā)電機(jī)、起動(dòng)機(jī)、蓄電池；3、駕駛室主線束圖設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　一、課題來源</b></p><p>　　本課題來源于重慶科沃

4、汽車設(shè)計(jì)有限公司所承接的某款車型的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，課題具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。傳統(tǒng)汽車都包括四大組成部分：發(fā)動(dòng)機(jī)；底盤；車身；電氣設(shè)備。因此，在汽車整車設(shè)計(jì)中，電器部分占據(jù)著不可或缺的一部分。而電器部分設(shè)計(jì)的前期工作就是：熟悉電氣系統(tǒng)各子系統(tǒng)及其用電情況；電氣系統(tǒng)配電平衡計(jì)算；電氣系統(tǒng)線束圖的設(shè)計(jì)。這些也基本上就是本課題的相關(guān)工作，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，而對(duì)我們自身的知識(shí)體系和相關(guān)能力也有一定的提高作用。 </p><p>&l

5、t;b>　　二、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀</b></p><p>　　汽車電氣系統(tǒng)的發(fā)展和汽車電子技術(shù)的發(fā)展是密不可分的。隨著汽車車載電器和電子設(shè)備用電功率的持續(xù)增加，甚至電動(dòng)汽車的出現(xiàn)，現(xiàn)有車載供電系統(tǒng)提供的功率也可能滿足不了實(shí)際需要，汽車供電系統(tǒng)的供電電壓正從12V向28V、42V進(jìn)發(fā)，或42V/14V、42V/28V混合使用。1</p><p><b>　　國(guó)內(nèi)<

6、/b></p><p>　　中國(guó)汽車工業(yè)起步比較晚，從1949~1965年的創(chuàng)建階段開始，經(jīng)過1966~1980年的成長(zhǎng)階段，再到1981年至今的全面發(fā)展階段，中國(guó)汽車產(chǎn)品及其結(jié)構(gòu)日趨完善。由于國(guó)內(nèi)電子技術(shù)的滯后，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)汽車電子產(chǎn)業(yè)相對(duì)落后，直到80年代末開始，國(guó)內(nèi)電子技術(shù)和通信技術(shù)得到一定程度的發(fā)展，為汽車電子技術(shù)的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。5從90年代開始，國(guó)內(nèi)汽車電子行業(yè)步入初級(jí)階段。然而，在國(guó)家政策的支

7、持與汽車產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的帶動(dòng)下，國(guó)內(nèi)汽車電子產(chǎn)業(yè)進(jìn)入發(fā)展階段，并且陸續(xù)的有集研發(fā)與一體的汽車電子產(chǎn)品公司誕生。特別是近幾年，汽車電子的各種產(chǎn)業(yè)遍地開花，成爆發(fā)式發(fā)展。而在技術(shù)上，已慢慢趕上德國(guó)、日本、美國(guó)等，但仍然與世界先進(jìn)水平有一段差距，可以說國(guó)內(nèi)汽車電子技術(shù)的發(fā)展之路任重而道遠(yuǎn)。不過近5年乃至10年，是國(guó)內(nèi)汽車電子的一個(gè)飛速發(fā)展的機(jī)遇，我想，該技術(shù)在我們的共同努力下定會(huì)闊步前進(jìn)的。</p><p><b&

8、gt;　　國(guó)外</b></p><p>　　從20世紀(jì)的70~80年代，全球最大的多元化汽車零部件生產(chǎn)商德爾福公司、世界電子產(chǎn)業(yè)巨頭的摩托羅拉、西門子、博世、日本電裝等公司就開始涉入汽車電子控制產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)，他們都是專業(yè)的汽車電子控制系統(tǒng)生產(chǎn)廠商，起步都比較早。420世紀(jì)80~90年代，國(guó)外汽車電子企業(yè)主要解決汽車的環(huán)保、能源、安全、動(dòng)力傳動(dòng)控制等問題，因此把汽車電子控制系統(tǒng)技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)的重點(diǎn)放在發(fā)

9、動(dòng)機(jī)電控汽油噴射系統(tǒng)、電子控制自動(dòng)變速系統(tǒng)、汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、汽車安全氣囊控制系統(tǒng)、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、車輛防盜系統(tǒng)、故障自診斷系統(tǒng)等方面，隨著技術(shù)的成熟，其產(chǎn)品不斷地在汽車上得到應(yīng)用。20世紀(jì)90年代以后，除繼續(xù)解決上述問題之外，國(guó)外開始將研究開發(fā)的主要目標(biāo)轉(zhuǎn)向用電子控制系統(tǒng)提高汽車的乘車舒適性、轉(zhuǎn)向操縱輕便性、行駛穩(wěn)定性和乘員的安全保護(hù)性能等方面的技術(shù)上。從節(jié)能與環(huán)保出發(fā)的角度出發(fā)，需要解決多能源汽車和汽車的電磁兼容性?？偠灾?，隨著汽

10、車電子和汽車電子控制產(chǎn)品的比例不斷提高，世界汽車電子技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)系統(tǒng)集成化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高效率和高精度性控制，并將汽車和社會(huì)有機(jī)的聯(lián)系起來。</p><p><b>　　三、綜合分析</b></p><p>　　本課題的主要任務(wù)就是完成某款車型的各用電設(shè)備的用電平衡，及電路在汽車上的布置。我們知道，汽車上的主要供電系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)，蓄電池為輔

11、助供電系統(tǒng)。交通工具具有在自然條件下使用的特點(diǎn)，汽車也不例外。自然環(huán)境的變化因素很多，有些還沒有規(guī)律，而且變化范圍大，如溫度、濕度、霧、白晝與黑夜、干燥的硬路面與泥濘深淺不定的軟路面等等，要求汽車在各種環(huán)境條件下行駛時(shí)各用電系統(tǒng)均能正常工作，這就需要對(duì)發(fā)電機(jī)和蓄電池的供電能力進(jìn)行一個(gè)評(píng)估，以便滿足汽車在各種自然環(huán)境下行駛時(shí)的用電需求。為此，我們可以選取幾種特殊環(huán)境，假設(shè)汽車在這些環(huán)境中能正常運(yùn)行，以此來整體分析各用電器的用電情況。特殊環(huán)

12、境如下：</p><p><b>　　1、夏季白天；</b></p><p><b>　　2、夏季夜間；</b></p><p><b>　　3、冬季白天；</b></p><p><b>　　4、冬季夜間；</b></p><p>

13、;　　除了以上情況外，還應(yīng)考慮汽車的用電的峰值情況，即夏季雨夜和冬季雪夜。從而選擇相適應(yīng)的發(fā)電機(jī)參數(shù)、起動(dòng)機(jī)、蓄電池以滿足該車的用電平衡。</p><p><b>　　四、方案論證</b></p><p>　　一般來說汽車在行駛中幾種較為典型的用電情況大致可分為，平常日間、平常夜間、夏季日間、夏季夜間、夏季雨夜、冬季日間、冬季夜間、冬季雪夜。而在實(shí)際計(jì)算中可以不予考慮

14、平常日間和夜間的情況，因?yàn)樵谄渌闆r中已經(jīng)將其包含進(jìn)去，而夏季雨夜和冬季雪夜是該車的用電峰值環(huán)境。</p><p>　　汽車電器設(shè)備在不同的季節(jié)和環(huán)境有著不同的使用頻度系數(shù)，我們使用Uo、Us、Uw分別表示電器設(shè)備與季節(jié)氣候無關(guān)、夏季有關(guān)及冬季有關(guān)3種情況下的使用頻度系數(shù)。假如給出以下某車常用電器設(shè)備用電量如表1：</p><p><b>　　表1</b></p

15、><p>　　通過該圖，對(duì)汽車在各個(gè)不同環(huán)境下的用電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)如圖1：</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　汽車用電設(shè)備所需的電能由兩個(gè)電源供給：發(fā)電機(jī)和蓄電池（發(fā)電機(jī)為主，蓄電池為輔）。發(fā)電機(jī)是由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)而工作的，在汽車正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)在汽車上是主要的供電電源，供給全車除起動(dòng)機(jī)外的一切電氣設(shè)備的電能，并將多余的電

16、能向蓄電池充電，使蓄電池始終保持完好的荷電狀態(tài)。蓄電池的主要功能是將電能供給起動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并且在發(fā)電機(jī)供電能力不足時(shí)與發(fā)電機(jī)共同供電。</p><p>　　考慮到保證用電設(shè)備供給、提高電源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性，發(fā)電機(jī)輸出功率的選擇應(yīng)以保證汽車行駛時(shí)正常用電量和蓄電池所需要的充電量為基礎(chǔ)。在極限高峰時(shí)段時(shí)，允許蓄電池向用電設(shè)備提供一定量的放電電流，這也是選擇發(fā)電機(jī)輸出功率所必需的原則，因此，電氣系統(tǒng)負(fù)

17、荷圖是選擇汽車發(fā)電機(jī)功率等級(jí)的主要依據(jù)。在整車概念定義階段，車型總布置工程師選定了整車所裝配的動(dòng)力總成，電氣設(shè)計(jì)工程師將以此為依據(jù)來選擇汽車電源系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)型式及其輸出功率等級(jí)。首先，設(shè)計(jì)檢查所選擇的發(fā)電機(jī)外形是否滿足汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙總布置的三維空間安裝要求，并驗(yàn)算其供電量是否滿足整車的用電需要。</p><p>　　根據(jù)以上方法可以確定與該款車相適應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)、起動(dòng)機(jī)功率、發(fā)電機(jī)、蓄電池等，以確保該車整個(gè)電氣系統(tǒng)

18、電量的輸入與輸出。</p><p><b>　　五、工作步驟</b></p><p>　　1、審題，對(duì)該課題進(jìn)行深入分析，且有個(gè)總體的認(rèn)識(shí)，并記錄其涉及到的相關(guān)知識(shí)。</p><p>　　2、搜集資料，對(duì)該課題涉及到的資料進(jìn)行搜集并學(xué)習(xí)。完成開題報(bào)告。</p><p>　　3、熟悉CATIA及CAD軟件，為畢業(yè)設(shè)計(jì)后面的

19、工作打下基礎(chǔ)，并積累相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　4、了解汽車電氣系統(tǒng)，熟悉某款車的電氣系統(tǒng)以及其各個(gè)子系統(tǒng)的電器件的相關(guān)功用，并了解相關(guān)車型各種電器的型號(hào)及相關(guān)數(shù)據(jù)。</p><p>　　5、用電量分析，對(duì)某款車的電器系統(tǒng)的用電量進(jìn)行分析。完成中期報(bào)告。</p><p>　　6、選擇合適的起動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、蓄電池。根據(jù)用電量分析的結(jié)果來計(jì)算。</p>

20、;<p>　　7、完成整體電氣系統(tǒng)配電平衡的計(jì)算和論文初稿。</p><p>　　8、完成該車線束圖的設(shè)計(jì)及論文終稿和答辯PPT。</p><p><b>　　六、 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 孫仁云，付百學(xué).汽車電器與電子技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006.1.</p><p>　　[

21、2]（日）電氣學(xué)會(huì).電動(dòng)汽車最新技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2008.8.</p><p>　　[3] 王望予.汽車設(shè)計(jì)[M]，機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8.</p><p>　　[4] 李春明．汽車電器與電路[M]．北京：高等教育出版社，2003．7</p><p>　　[5] 周培俊，邵立東.汽車電氣系統(tǒng)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007,5</p>