一種整車蓄電池匹配設計方法

張曉輝，林慧美，陳乾坤

（海馬汽車有限公司，河南 鄭州 450000）

1 前言

隨著汽車配置及功能的飛速發展，汽車電氣系統變得越來越復雜和多樣化。電氣系統的穩定，不僅影響到具體電氣零件的功能使用，而且對整車的安全、駕駛都起著關鍵的作用。本文闡述了常見的蓄電池匹配設計，淺略分析了整車開發過程中的低溫啟動問題，并對其增加設計方面的驗證優化，這對新車型蓄電池匹配選型，有一定的指導意義。

2 常見的整車蓄電池匹配選型

常見的整車蓄電池匹配選型由3個環節組成，分別是起動機功率計算匹配、其他因素評估、驗算。以某車型為例，具體計算及選型過程如下。

2.1 起動機功率計算匹配

1）某車型起動機功率為1.4kW，起動機曲線如圖1所示。

2）通過起動機的特性曲線分析，起動機的實際使用最高功率點約在1.4kW／340A，所以根據功率1.4kW來進行蓄電池的選型。

3）環境溫度的不同，蓄電池的供電能力會發生很大的變化，蓄電池的選用主要考慮其冷啟動性能。

4）按下列經驗公式選擇蓄電池：

Q=（500～800）P／U

式中：Q——蓄電池的容量，Ah；P——起動機的功率，kW；U——蓄電池的額定電壓，V。

圖1 某車型1.4kW起動機曲線圖

將P=1.4kW，U=12V代入，得：Q=（500～800）×1.4／12=58～93Ah

5）綜上，蓄電池的容量建議在58～93Ah之間選取。考慮蓄電池的成本、安裝空間及其他因素，選擇65Ah的普通鉛酸蓄電池。

2.2 其他因素評估

蓄電池的選用還需考慮以下因素。

1）布置的因素，需滿足發動機布置要求。

2）蓄電池的冷啟動電流參數＞滿足發動機啟動的最低輸出軸阻力距對應的啟動電流。

2.3 驗算

1）蓄電池型號：某品牌蓄電池12V／65Ah。

2）起動機達到最大輸出功率時對應的瞬間冷啟動電流約為340A，而該型號的蓄電池的最大冷啟動電流可達到550A，所以能滿足起動機的啟動需要。

3 一種汽車啟動問題及蓄電池匹配優化方案

本文僅對低溫工況下，從蓄電池因素造成的打不著車的角度進行分析，針對蓄電池匹配，提出一種設計優化方法。

以某車型匹配1.6T+6AT車型低溫試驗啟動困難為例，因1.6T發動機及6AT變速器的特性，動力系統本身運轉就存在內部阻力，尤其在低溫工況下阻力尤為明顯，對整車啟動穩定性造成影響。

為避免蓄電池性能設計過剩，影響成本及空間，同時對此類問題的根源準確判斷，可以在2.1環節，除考慮起動機功率因素外，增加動力總成運轉所需電流的輸入并綜合考慮。通過動力總成臺架驗證，考慮常溫、低溫等環境因素工況，得出一個參數或范圍，為蓄電池選型做依據。優化后的蓄電池匹配模型如圖2所示。

圖2 優化后的蓄電池匹配模型

4 總結

本文通過對汽車整車蓄電池匹配選型的介紹，淺略分析了整車開發過程中的低溫啟動問題，提出了一種蓄電池匹配設計方法，其在整車蓄電池選型的策劃、設計、驗證階段，均具有參考意義。