淺析汽車加裝外設設備的電路設計

袁中

摘 要：本文討論汽車外加電器設備的自行裝配時，用電器與整車電路及電路保護之間的關系，以及安裝過程中的一些注意事項。主要為用戶在加裝必要的外設設備時提供較為專業的指導建議，同時能夠降低由于改裝而導致的可能出現的電路故障，甚至出現的電路燒蝕問題的風險。本文僅為如何設計汽車加裝電路的設計而討論，作者不建議用戶自行改裝車輛內容。

關鍵詞：汽車加裝；行車記錄儀；電路改裝

1 汽車電路的基本保護設計

1.1 汽車保險絲

汽車保險絲是電流保險絲的一種，當電路電流超過保險絲額定電流的2倍時就會在幾秒內熔斷，起到電路保護的作用。那么保險絲是保護電路（線路）及用電設備的很重要的設備。

在設計汽車電路的過程中，應根據電器負載的額定電流及保險絲容量確定的經驗公式計算出整車各電器系統線路上所需保險絲的容量，隨后根據各電器負載的電器特性選擇保險絲的類型（慢熔式的還是快熔式的保險絲）。

一般情況，保險絲規格最終選用大于計算值的最近規格；對于工作時間較短，不常用的電器件可以選擇相對較小規格的保險絲。

1.2 汽車導線的選擇

汽車導線種類：汽車開發導線的應用，必須了解各種導線標準，才能在設計前期充分考慮是否能滿足設計要求。汽車導線的選擇需要考慮到整車各個部位環境溫度對導線的影響，通常情況下，在前艙可以選用耐125℃的導線，室內可以選用耐80℃的導線。

導線線徑計算：在進行完保險絲選擇之后就必須進行導線的設計計算和選擇。首先根據車身使用位置的不同導線的型號選擇也不同，對于前艙內使用的導線應該是耐高溫、耐油、耐震動、耐摩擦性能更好的；對于室內則耐溫的要求可以相對低一些；

線徑的選擇可以根據經驗公式：I =（S*10+8）/2（I：導線中通過的電流，S：導線截面積）

導線耐電流的情況和導線所在環境溫度很有關系，所以導線線徑的選擇應根據導線所裝配的區域及導線的長度來做調整。

有關導線的電阻與導線長度和溫度的關系可用下面的公式進行計算：

公式1：R20 = Rt/[1+0.039（t-20）]

公式2：R20=Rt×αt/L

（R20：20℃下的電阻mΩ/m；Rt：測量的導體電阻mΩ/m；t：電阻測量時刻導體溫度℃；αt：從t℃換算到標準溫度20℃的電阻溫度換算系數；L：導線長度m）

2 改裝電路與整車電路的連接及保護

（1）現有電路連接外設設備：我們都知道市場部分這類產品的電路連接都來源于點煙器，或者一些備用電源插座。

這種直接選擇整車原有的保護電路時，無需考慮使用多大的保險絲的問題，只需要考慮設備的使用功率是否超過該回路所能承載的電流。假設一般車輛的點煙器最大功率約為120W，也就工作最電流10A，保險絲15A，因此根據計算該點煙器電路最大能夠使用120W的電器設備。

連接線的應用，由于目前直接購買的這些產品已經帶有導線，按照上述的導線使用規范，實際上這些導線的截面積是不符合要求的，一旦出現了過載等現象時，保險絲不能及時熔斷，這些連接線就可能引起火災。

在安裝這些連接線時，最好放在視線能夠觀察到的地方，一旦出現問題，能夠及時處理，不能因為美觀問題，而將其隱藏在不易察覺的地方。

（2）直接連接整車回路：有些改裝設備需要較大的功率，因此車載的點煙器或車載電源無法提供足夠的功率，所以需要直接從汽車回路上連接，這種連接有2種方式：車內電器盒連接、汽車前艙電池或電器盒連接。

由于這種連接方式有很大的風險，因此需要完全按照保險絲選型及導線匹配嚴格執行。保險絲的選用，整車的電器盒內部若是有預留空間位置，我們就可以直接利用，若是沒有，我們可以參與保險絲安裝在導線的這種產品來解決。

對于前艙和室內的導線，除了對截面積的選型外，還要考慮到環境溫度的影響。前艙的導線選擇需要耐高溫導線。

（3）導線布置問題：對于第一種方式，連接的走向要考慮顯眼的位置，及盡可能的減少所需要的距離。

第二種方式中，導線不僅要繞開很多可能導致其磨損的地方，且要進行一定的物理保護，比如套上波紋管，耐磨膠帶等，保護其橡膠表面不會出現損壞而導致的短路情況出現。

3 整車電平衡

在生產汽車的廠家，汽車設計之初就對整車的電平衡進行了非常嚴格設計要求和驗證要求，任何一個對用電器進行更改的變化，都會對整車的用電平衡有影響。

整車電平衡是研究整車電源系統電能供給與消耗之間的平衡關系，即發電機、蓄電池和其他各種用電設變之間電能產生與消耗的動態平衡。

簡單來說，整車的在啟動前的發電全部來源于蓄電池，啟動后的電源主要來源于發電機。而發電機的發電量和發動機的轉速有關。舉個例子，當你加裝了一個大功率用電器，當它在使用時消耗了大量的發電機的發電量，那么在發電機發電時，就無法給蓄電池充電，那么長此以往，蓄電池將會出現下次無法啟動汽車的情況。

因此，如無必要，盡可能將加裝的用電設備安裝在汽車啟動后才能供電的電路中，且在使用特別是大功率電器件中，減少整車其他用電器的使用，使得發電機的電量足夠給蓄電池充電，也就是加裝的用電器利用其他不使用電量的電器關閉的方式，滿足整車的用電平衡。

4 結語

整車的電路設計都是有非常嚴格設計規范和要求，了解這些要求，對于加裝電器設備的工作有很大的幫助，本文做的僅為部分簡單的電路設計分析，但通過上述的一些方法，能夠幫助加裝設備的車輛電路風險降低。當然不建議對整車進行任何的電器設備的加裝或改裝。

參考文獻

[1]付國良.整車電平衡設計及驗證方法[J].汽車電器，2015，（1）：6-8.

（作者單位：奇瑞汽車股份有限公司 電子電器院）