王开锋



HFC6700客车电气系统用电量分析及改进

王开锋

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230022）

文章以HFC6700客车为例，利用电器负荷图对整车用电量进行了全面深入分析，找出了市场上蓄电池亏电及夏季空调不制冷两种典型故障的根本原因，并通过改进设计排除了故障。

客车；电器负荷图；整体式交流发电机；蓄电池

引言

6700客车是市场上的成熟车型。该车型的品质和性能一度得到市场和用户的高度认可。随着社会经济的快速发展，人们对车辆舒适性的要求明显提高，现在已经把冷暖空调、DVD影视系统及电动外摆门等作为了标准配置。随着电器设备的增多，该款车型陆续在市场上出现了蓄电池亏电、空调制冷效果差等问题。本文针对市场上出现的问题，对6700整车用电量进行了全面深入分析，找出了问题产生的根本原因并提出了改进方法。

1 6700客车主配置及主要电器设备技术参数

1.1 整车主配置见下表1

表1 整车主要配置表

1.2 整车主要电器设备技术参数

a）底盘(整车)电气系统电压：12V，负极搭铁；

b）底盘（整车）所配蓄电池容量及个数：120A·h，1个；

c）底盘（整车）所配整体式交流发电机规格：14V 120A；

d）启动机最大输出功率：2.5kW；

e）前大灯消耗功率：55×2=110W；

f）暖风系统消耗功率：330W；

g）空调系统消耗功率：1224W；

h）雨刮电机额定功率：150W；

i）收放机/TV、VCD额定功率：30W/150W；

j）顶灯额定功率：10×3=30W；

k）转向灯额定功率：21×2+10=52W；

l）电磁风扇离合器功率：24W；

m）电动门功率：80W（瞬时最大电流10A）。

2 整车电气系统用电量分析及改进

2.1 汽车电器负荷图

汽车电器系统负荷原理图是整车用电量分析的主要方法，如附图所示，汽车行驶时各主要用电设备的消耗功率（电流）于下列表2中。

表2 整车电器负荷

根据图表2中的数据绘制出汽车在冬季白昼和夜间及夏季白昼和夜间行驶时的负荷图，分别如图1、图2、图3、图4所示。为了估算电器系统的瞬间极限高峰负荷，图中假设各种间歇用电负荷同时作用。实际这些间歇用电负荷是不会同时打开，即使打开工作时间也是很短暂的。因此负荷图中极限用电高峰负荷图是按照汽车可能出现的极限值设定的，也就是按照汽车供电系统在用电量最大的情况之下考虑的。

T1、T3、T6、T8是长期用电负荷和连续使用独立水暖、收放机。

T2 在T1的基础上使用电喇叭

T4 在T3的基础上使用雨刮、雾灯

T5 在T4的基础上使用电喇叭及转向

T7 在T6的基础上超车及按电喇叭

T9 在T8的基础上关闭独立水暖

从图1中可以看出汽车在冬天白昼行驶中，正常耗电为40A，最大耗电量为78A。

图2 汽车在冬季夜间行驶时电气系统负荷图

T1、T3、T7 使用长期用电负荷，并连续使用独立水暖、收放机，并接通小灯及侧边灯。

T2 在T1的基础上使用电喇叭

T4 、T9 在T3的基础上接通前大灯

T5 在T4的基础上使用雨刮及雾灯

T6 在T5的基础上使用转向灯及电喇叭

T8 在T7的基础上超车及使用电喇叭

T10 在T9的基础上关闭独立水暖

T11 使用长期负荷，接通前大灯及小灯

从图2中可以看出汽车在冬季夜间行驶中，电气系统正常耗电55A，最大耗电量为93A。

图3 汽车在夏季白天行驶时电气负荷图

T1、T3、T6、T8、使用长期用电负荷和连续使用空调、收放机。

T2 在T1的基础上使用电喇叭

T4 在T3的基础上使用雨刮及雾灯

T5 在T4的基础上使用转向及喇叭

T7 在T6的基础上超车及按电喇叭

T9 在T8的基础上关闭空调

从图3中可以看出汽车在夏季白天行驶中，电气系统正常耗电为106A，雨天行驶耗电132A，最大耗电144A。

图4 汽车在夏季夜间行驶时电气负荷图

T1、T3、T7、使用长期用电负荷和连续使用空调、收放机并接通前后小灯及侧边灯。

T2 在T1的基础上使用电喇叭

T4 、T9 在T3的基础上接通前大灯

T5 在T4的基础上使用雨刮及雾灯

T6 在T5的基础上使用转向灯及喇叭

T8 在T7的基础上超车及使用电喇叭

T10 在T9的基础上关闭空调

T11 使用长期负荷，接通前大灯及小灯

从图4中可以看出汽车在夏季夜间行驶中，电气系统正常耗电120A，雨夜行驶耗电145A，最大耗电156A。

电气负荷图是选择发电机选择的重要依据。根据以上分析得出：6700客车正常行驶所需的用电量应该在150A左右，然而该车实际匹配的发电机为120A，显然不能满足夏季汽车行驶用电量的需求。当发电机的发电量不够时汽车就会从蓄电池取电，长期行驶后就会出现蓄电池亏电。

2.2 改进方案

根据电器负荷图，以夏季雨夜长期使用负荷145A为常用负荷，重新选择北京佩特莱150A发电机。

按照北京佩特莱电器有限公司14V 150A发电机的性能曲线图，见下图5。

图5 电机输出特性曲线

得出发电机转速与电流关系如下表3：

表3 转速电流关系

匹配 14V 150A发电机还有以下要求：

发电机额定工作转速为n=6000r/min，最高工作转速n=12000r/min，经济工作转速n=6000～7000r/min。

根据底盘数据，算出发动机在不同时速时的工作转速如下：

（1）轮胎半径 r=0.362

（2）主减速比I=4.875

（3）档位与变速器传动比关系I1见下表4

表4

按照以上数据得出发动机在不同档位工作时的转速：

1档10km/h发动机工作转速为：

2档20km/h发动机工作转速为：

3档40km/h发动机工作转速为：

4档60km/h发动机工作转速为：

5档80km/h发动机工作转速为：

结合发电机曲线图和所在档位与发动机转速关系，满足发电机在不同档位及时速下的经济转速得出，发动机与发电机的转速比为1：2.67，按此比得出发电机在以上不同档位及时速下发电机的转速为：

1档10km/h发电机工作转速为：

2214r/min×2.67=5911r/min

2档20km/h发电机工作转速为：

2783r/min×2.67=7430r/min

3档40km/h发电机工作转速为：

3230r/min×2.67=8624r/min

4档60km/h发电机工作转速为：

3061r/min×2.67=8172r/min

5档80km/h发电机工作转速为：

2858r/min×2.67=7630r/min

从以上计算得出，发电机的工作转速可以满足发电机的工作要求，且输出电流也可以满足汽车夏季正常行驶的用电量需求。

通过改进后方案的实施，市场验证表明，汽车夏季空调系统制冷效果恢复正常，蓄电池亏电问题也得到了解决。

3 结论

通过6700客车用电量分析及改进措施的实施，市场上蓄电池亏电及空调制冷效果差的问题得到了彻底解决。实践证明，利用电器负荷图的用电量分析方法是正确的，整改措施是有效的。

[1] 汪立亮,徐寅生,钱进.现代汽车电器设备原理与检修[M].电子工业出版社.

[2] 边焕鹤,蹇小平.汽车电器与电子设备[M].人民交通出版社.

[3] 王望予.汽车设计.机械工业出版社.

[4] 余志生.汽车理论.机械工业出版社.

Analysis and Improvement of Power Consumption of HFC6700 Bus Electric System

Wang Kaifeng

( Anhui jianghuai automobile group co. LTD, Anhui Hefei 230022 )

Taking HFC6700 bus as an example, this paper makes a comprehensive and in-depth analysis of the whole vehicle's power consumption by means of electrical load diagram, finds out the root causes of two typical failures of battery feeding and air conditioning system failure in summer on the market, and eliminates the failures by improving the design.

Bus;Electrical load;Diagram integral alternator;Battery

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1671-7988(2019)03-79-03

U463.6

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1671-7988(2019)03-79-03

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王开锋，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.03.023