汽车电器教案电源分配

2电源分配设计架构

对于一个新开发车型，一般按照图 1 所示流程逐步

完成整车电源分配流程图，根据整车的配置、性能指标、

功能，完成电源系统功能分解，其功能是: 整车供电、

充电、起动机等。图2 所示为某车型电源系统分配架构

示例。

3、了解电源分配系统功能？

活动二：查找资料了解电源分配系统的结构、分类

1．配置表:

配置表是一项至关重要的文件，它对该新车型的所

有子系统的开发都起到至关重要的作用。就整车电器而

言，配置表分解会影响到整车电器零部件采用情况，帮

助设计者在项目初期对整车电器有总体上的、较为具体

的把握，同时为整车控制策略的确定、电器盒的选型、

电源分配、原理设计、三维线束布线、二维线束图纸设

计等方面，同时为整车电器控制策略的确定、负载选型

提供依据。

就电源分配设计而言，要对配置表逐条进行分析，

所有涉及电路部分均应被单独罗列出来，以便下一步的

负载设备确定，在配置分析时要注意以下几项:

( 1) 分析整理用电设备应以配置表上的最高配置来

实施，电源分配图是后期进行配电盒设计的重要依据，

一般来说高配车型所用到的继电器盒熔断丝数量要高于低配车型，如果按照

低配车型设计电源分配，在设计高配车型时，配电盒预留的熔断丝和继电器数量就无法满足。

( 2) 低配车型所用到的熔断丝或继电器反而比高配车型多的情况比较少见，但也不代表没有，随着电气技术模块化、集成化，继电器和熔断丝由模块自带，而低配车型无此模块需要继电器盒提供安装位置，这也是在电源系统分配设计时需要考虑的因素。

表 1 收音机配置信息

序号

■动力总成 1. 5-MT 备注

■型号实力型进取型豪华型尊贵型

1 电调收音机+

●MP3 接口

2 单碟CD+MP

3 接

●●●口

3 4 个扬声器●

4 6 个扬声器●●●

注: ●代表车型配置

收音机是把电台发射的无线电波中的音频信号取出来，加以放大，然后通过扬声器还原出声音。具体讲: 从天线接收到电台的高频信号，通过输入回路选出其中需要的电台信号送入变频级的基极，同时，由本机振荡器产生高频等幅波信号，其频率高于被选电台载波送入变频级的发射极，二者通过晶体管的非线性变换，将高频调幅波变换成中频调幅波信号。变换后的中频信号通过变频级集电极接的LC 并联回路，被送到中频放大器，放大后，再送入检波器进行幅度检波，然后通过低频电压放大和功率放大，再去推动扬声器，还原出声音。此系统工作由设备电路板部处理完成，所以该系统没有用到继电器保护。

2. 搭铁点负载确定示意图上需表达出搭铁点在整车上所处的大致位置，同时

需附加表格以表达出某搭铁点上所挂负载，如图 3 所示某车型搭铁示意图。4、自学电源分配系统的结构、分类

5、电源分配系统的工作原理？

附表 左后灯具搭铁点负载

序号 搭铁点号 所带负载 左后转向灯

1

G 301 左后雾灯

左后制动灯

3.接地分配

接地点分配，主要遵循以下几个原则:

整车电器件采用就近共用搭铁点的原则，但针对

ECU 、安全气囊、ABS 等影响整车安全性的电器件和音

响、油位传感器等对干扰较敏感的电器件，要求单独搭铁。大电流负载 ( 电机等) 和小电流负载 ( 传感器等) 要求分开搭铁。

搭铁位置的确定应遵循:

( 1) 搭铁点尽量布置在容易维护的地方，便于搭铁点维护;

( 2) 选择就近搭铁。即在用电器附近搭铁，这样就可以将在某一围的用电器的地线合并在一起;

( 3) 对灯具、风扇等电器电路中的搭铁，可以在线束中设计一个打卡点，然后再连接到车身上搭铁点，就可以减少导线的使用，降低线束的直径与质量;

( 4) 对于控制单元、传感器、仪表等电路的搭铁，为避免搭铁信号的干扰，应直接从电器件引线到搭铁点; ( 5) 搭铁位置优先选择在各主要的梁上，除非特殊情况外，不允许使用支架搭铁，避免搭铁不良;

( 6) 遵守一些电器件搭铁的特殊要求。如发动机的搭铁要求在距离控制模块 200 mm 以，应该优先满足 4.引导观察：

回路保护分级

以表 2 所示某车型发电机正极回路熔断丝为例

( 前舱电器盒部分) 。 ( 1) 一级保护

表 2 前舱电器盒一级保护

7.负载设备位置分析

负载设备分布位置分析的主要目的是依据负载的位

置确定其熔断丝和继电器的合理位置。位置分析是否到

位关系到整车线束，关系到整车导线的用量以及负载设

备的电器性能。在设计过程中需要贯彻的原则: 适当地延

长控制线路长度，以尽可能地使起执行作用的导线最短。

这样做的目的是尽可能地使电源到负载时电损耗最小，

同时，起执行作用的导线一般线径较粗，这样也能节约

一定的成本，降低整车质量。

负载布置注意以下几项:

( 1) 负载布置直接影响整车线束的布置方式、线束

在整车中的走向、线束直径的大小，进一步影响着车身的结构与线束布置方案以及整车的质量。合理的布置还可以节约一定的线束成本;

( 2) 负载设备可维修性考虑。对于整车电器系统，不可避免地会存在维护工作，如不同线束间的连接器、

电器盒熔断丝、继电器的更换、OBD 接口的使用、ECU 的

检测维护等;

3) 要根据设备特性、环境要求进行布置。

活动三： 熔断丝和继电器确定 1.选定熔断丝的流程

( 1) 决定熔断丝种类、额定电流。 计算使用回路的

负载电流; 确认负载波形的模式; 从负载规格选定熔断丝种类; 从负载电流值、通电模式计算出熔断丝容量。 一般情况下导线的工作电流按照在常温 ( 25 ) 下选择额定电流的 75% 为工作电流，当环境温度升高时，熔断丝的载

流能力会下降，下面有经验公式可以在确定保险丝容量时作为参考:

I n I f =

( ＲＲ × 0. 75)

式中: If 为保险丝的理想值; ＲＲ 为温度折减系数; In 为正常工作电流值。 例如: 一个快熔保险丝在 90 条件下工作，并在 3

空调离合器 54

4． 5

1 15 18 20

打开空调长时间用

4 左前大灯 5

5 4． 5

1 15 18 10

长时间用 右前大灯 55 4． 5

1 15 18 10

5 前左右雾灯 120 10 1

．

5 20 22 20 长时间用

6 转向灯 95 8 1 15 18 15 短时用

7 位置灯 35 3 0

．

5 7 10 10

长时间用 8 刮雨器 40 ～ 70 3． 3 ～ 5． 8 1 15 18 15

长时间用 9 单音喇叭 55 4． 6 1 15 18 15

短时用 10 双音喇叭 100 8． 3 1 15 18 15

短时用

四、掌握如下知识

1、学习电源分配系统设计过程。

2、分析影响电源分配系统的主要的因素？

3、怎样进行电源分配系统的调整？

1. 5 A 时

工作，温度折减率ＲＲ是95% 。那么保险丝理想值是:

1. 5

I f =

(0. 95×0. 75)

=2. 1 A

这种情况下根据保险丝的实际规格可以选择 3 A 的保险丝来保护线路。

( 2) 选定连接电线尺寸、确认上限长度。( 3) 测试确认

温度上升、短路测试。确保待测物的可靠度; 确认零部件均在温度围使用及有无异常上升。

3.选定熔断丝种类：

( 1) 小电流负载;

( 2) 短时间电流脉冲负载;

( 3) 大电流负载;

( 4) 长时间电流脉冲负载;

( 5) 锁电流负载。

在选用保险丝种类过程中，需要对保险丝做以上 5 项试验，在确保规定的时间及负载下确认零部件无异常问题发生。

3.1继电器确定

( 1) 继电器有如下几种作用: 扩大控制围。例如，多触点继电器控制信号达到某一定值时，可以按触点组的不同形式，同时换接、开断、接通多路电路; 放大。例如，灵敏型继电器、中间继电器等，用一个很微小的控制量，可以控制很大功率的电路; 综合信号。例如，当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时，经过比较综合，达到预定的控制效果; 自动、遥控、监测。例如，自动装置上的继电器与其他

电器一起，可以组成程序控制线路，从而实现自动化运行。

( 2) 继电器的选择: 按使用环境选型，使用环境条件主要指温度( 最大与最小) 、湿度( 一般指40 下的最大相对湿度) 、低气压( 使用高度1 000 m 以下可不考虑) 、振动和冲击; 按输入信号不同确定继电器种类，若整机供给继电器线圈是恒定的电流应选用电流继电器，是恒定电压值则选用电压继电器; 继电器额定电流的选择，继电器额定电流的70% 不应该小于负载的平时的正常工作电流;

例如: 工作电流为

10. 5 A的负载应选用额定容量不小于15 A 的继电器，这样继电器才能长久地可靠地工作。确定所选用的继电器各项技术参数应满足电路设计及相应的实验标准要求; 根据负载情况选择继电器触点的种类和容量。国外长期实践证明，约70% 的

故障发生在触点上，这足见正确选择和使用继电器触点非常重要; 继电器线圈参数的选定，继电器动作后，如果降低保持电压会减弱产品的抗震性，有可能在汽车4、电源分配系统的识别？

5、怎样辩认及排除电源分配系统的故障？