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1、毕 业 设 计（论 文） 开 题 报 告课题名称整车电气系统配电平衡设计系 部电子信息科学系专 业电子信息工程（汽车电子）班 级T883-5学 号20080830526姓 名彭跃进指导教师蒋伟荣校外指导重庆科沃汽车设计有限公司（沈树山）校外审核费香巧2 0 1 2年 4 月 10 日汽车电气系统是汽车的重要组成部分，整车中电气系统不是一个完全独立的系统。在现代汽车中，电子电器部件介入于整车上的所有系统以实现各种不同的功能。电气系统的合理设计与安全可靠直接关系到整车的经济性、安全性、可靠性、舒适性，它是整车开发中的一个重要环节。随着汽车电子的发展，汽车电器及电子系统的增加，汽车电路会越来越复杂，
2、线束和用电量会越来越多。电气系统的匹配是关系到电器设备使用的可靠性与经济性，因此必须研究汽车在各种条件下正常使用中各种用电器的动态参数，保证整个电气系统的输入与输出总电量的平衡。现代汽车早已从以前的机械控制阶段发展为现在的机械电子控制阶段，再到现在的集中控制阶段。汽车电子系统的比重越来越大，而且还在逐渐增加，在整车生产成本当中的比重也越来越大。因此，为使各个电器模块正常工作而又能节约成本，且不影响汽车的正常行驶，就需要对整车的电气系统配电平衡进行优化。整车电气系统配电平衡包括：1、各用电器系统用电量分析；2、根据各用电器系统用电量分析结果来选择合适的发电机、起动机、蓄电池；3、驾驶室主线束图设
3、计。一、课题来源本课题来源于重庆科沃汽车设计有限公司所承接的某款车型的设计项目，课题具有实际应用价值。传统汽车都包括四大组成部分：发动机；底盘；车身；电气设备。因此，在汽车整车设计中，电器部分占据着不可或缺的一部分。而电器部分设计的前期工作就是：熟悉电气系统各子系统及其用电情况；电气系统配电平衡计算；电气系统线束图的设计。这些也基本上就是本课题的相关工作，具有实际应用价值，而对我们自身的知识体系和相关能力也有一定的提高作用。 二、国内外现状汽车电气系统的发展和汽车电子技术的发展是密不可分的。随着汽车车载电器和电子设备用电功率的持续增加，甚至电动汽车的出现，现有车载供电系统提供的功率也可能满足不
4、了实际需要，汽车供电系统的供电电压正从12V向28V、42V进发，或42V/14V、42V/28V混合使用。1国内 中国汽车工业起步比较晚，从19491965年的创建阶段开始，经过19661980年的成长阶段，再到1981年至今的全面发展阶段，中国汽车产品及其结构日趋完善。由于国内电子技术的滞后，导致国内汽车电子产业相对落后，直到80年代末开始，国内电子技术和通信技术得到一定程度的发展，为汽车电子技术的发展奠定了技术基础。5从90年代开始，国内汽车电子行业步入初级阶段。然而，在国家政策的支持与汽车产业迅猛发展的带动下，国内汽车电子产业进入发展阶段，并且陆续的有集研发与一体的汽车电子产品公司诞生
5、。特别是近几年，汽车电子的各种产业遍地开花，成爆发式发展。而在技术上，已慢慢赶上德国、日本、美国等，但仍然与世界先进水平有一段差距，可以说国内汽车电子技术的发展之路任重而道远。不过近5年乃至10年，是国内汽车电子的一个飞速发展的机遇，我想，该技术在我们的共同努力下定会阔步前进的。国外 从20世纪的7080年代，全球最大的多元化汽车零部件生产商德尔福公司、世界电子产业巨头的摩托罗拉、西门子、博世、日本电装等公司就开始涉入汽车电子控制产品产业，他们都是专业的汽车电子控制系统生产厂商，起步都比较早。420世纪8090年代，国外汽车电子企业主要解决汽车的环保、能源、安全、动力传动控制等问题，因此把汽车
6、电子控制系统技术研究和产品开发的重点放在发动机电控汽油喷射系统、电子控制自动变速系统、汽车防抱死制动系统、汽车安全气囊控制系统、汽车导航系统、车辆防盗系统、故障自诊断系统等方面，随着技术的成熟，其产品不断地在汽车上得到应用。20世纪90年代以后，除继续解决上述问题之外，国外开始将研究开发的主要目标转向用电子控制系统提高汽车的乘车舒适性、转向操纵轻便性、行驶稳定性和乘员的安全保护性能等方面的技术上。从节能与环保出发的角度出发，需要解决多能源汽车和汽车的电磁兼容性。总而言之，随着汽车电子和汽车电子控制产品的比例不断提高，世界汽车电子技术的发展呈现系统集成化、信息化、网络化、智能化的发展趋势，实现高
7、效率和高精度性控制，并将汽车和社会有机的联系起来。三、综合分析本课题的主要任务就是完成某款车型的各用电设备的用电平衡，及电路在汽车上的布置。我们知道，汽车上的主要供电系统是发电机，蓄电池为辅助供电系统。交通工具具有在自然条件下使用的特点，汽车也不例外。自然环境的变化因素很多，有些还没有规律，而且变化范围大，如温度、湿度、雾、白昼与黑夜、干燥的硬路面与泥泞深浅不定的软路面等等，要求汽车在各种环境条件下行驶时各用电系统均能正常工作，这就需要对发电机和蓄电池的供电能力进行一个评估，以便满足汽车在各种自然环境下行驶时的用电需求。为此，我们可以选取几种特殊环境，假设汽车在这些环境中能正常运行，以此来整体
8、分析各用电器的用电情况。特殊环境如下：1、夏季白天；2、夏季夜间；3、冬季白天；4、冬季夜间；除了以上情况外，还应考虑汽车的用电的峰值情况，即夏季雨夜和冬季雪夜。从而选择相适应的发电机参数、起动机、蓄电池以满足该车的用电平衡。四、方案论证一般来说汽车在行驶中几种较为典型的用电情况大致可分为，平常日间、平常夜间、夏季日间、夏季夜间、夏季雨夜、冬季日间、冬季夜间、冬季雪夜。而在实际计算中可以不予考虑平常日间和夜间的情况，因为在其他情况中已经将其包含进去，而夏季雨夜和冬季雪夜是该车的用电峰值环境。汽车电器设备在不同的季节和环境有着不同的使用频度系数，我们使用Uo、Us、Uw分别表示电器设备与季节气候
9、无关、夏季有关及冬季有关3种情况下的使用频度系数。假如给出以下某车常用电器设备用电量如表1：表1通过该图，对汽车在各个不同环境下的用电量进行统计如图1：图1汽车用电设备所需的电能由两个电源供给：发电机和蓄电池（发电机为主，蓄电池为辅）。发电机是由汽车发动机拖动而工作的，在汽车正常运行时，发电机在汽车上是主要的供电电源，供给全车除起动机外的一切电气设备的电能，并将多余的电能向蓄电池充电，使蓄电池始终保持完好的荷电状态。蓄电池的主要功能是将电能供给起动机拖动发动机运转，并且在发电机供电能力不足时与发电机共同供电。考虑到保证用电设备供给、提高电源系统的经济性和发动机动力性，发电机输出功率的选择应以保
10、证汽车行驶时正常用电量和蓄电池所需要的充电量为基础。在极限高峰时段时，允许蓄电池向用电设备提供一定量的放电电流，这也是选择发电机输出功率所必需的原则，因此，电气系统负荷图是选择汽车发电机功率等级的主要依据。在整车概念定义阶段，车型总布置工程师选定了整车所装配的动力总成，电气设计工程师将以此为依据来选择汽车电源系统的发电机型式及其输出功率等级。首先，设计检查所选择的发电机外形是否满足汽车发动机舱总布置的三维空间安装要求，并验算其供电量是否满足整车的用电需要。根据以上方法可以确定与该款车相适应的发动机型号、起动机功率、发电机、蓄电池等，以确保该车整个电气系统电量的输入与输出。五、工作步骤1、审题，
11、对该课题进行深入分析，且有个总体的认识，并记录其涉及到的相关知识。2、搜集资料，对该课题涉及到的资料进行搜集并学习。完成开题报告。3、熟悉CATIA及CAD软件，为毕业设计后面的工作打下基础，并积累相关工作经验。4、了解汽车电气系统，熟悉某款车的电气系统以及其各个子系统的电器件的相关功用，并了解相关车型各种电器的型号及相关数据。5、用电量分析，对某款车的电器系统的用电量进行分析。完成中期报告。6、选择合适的起动机、发电机、蓄电池。根据用电量分析的结果来计算。7、完成整体电气系统配电平衡的计算和论文初稿。8、完成该车线束图的设计及论文终稿和答辩PPT。六、 参考文献1 孙仁云，付百学.汽车电器与电子技术M.机械工业出版社，2006.1.2（日）电气学会.电动汽车最新技术M.机械工业出版社.2008.8.3 王望予.汽车设计M，机械工业出版社，2004.8.4 李春明汽车电器与电路M北京：高等教育出版社，200375 周培俊，邵立东.汽车电气系统M.机械工业出版社，2007,5
整车电气系统配电平衡设计开题报告
