淺析汽車加裝外設(shè)設(shè)備的電路設(shè)計

袁中

摘 要：本文討論汽車外加電器設(shè)備的自行裝配時，用電器與整車電路及電路保護(hù)之間的關(guān)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(shè)設(shè)備時提供較為專業(yè)的指導(dǎo)建議，同時能夠降低由于改裝而導(dǎo)致的可能出現(xiàn)的電路故障，甚至出現(xiàn)的電路燒蝕問題的風(fēng)險。本文僅為如何設(shè)計汽車加裝電路的設(shè)計而討論，作者不建議用戶自行改裝車輛內(nèi)容。

關(guān)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(hù)設(shè)計

1.1 汽車保險絲

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

在設(shè)計汽車電路的過程中，應(yīng)根據(jù)電器負(fù)載的額定電流及保險絲容量確定的經(jīng)驗(yàn)公式計算出整車各電器系統(tǒng)線路上所需保險絲的容量，隨后根據(jù)各電器負(fù)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(guī)格最終選用大于計算值的最近規(guī)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(guī)格的保險絲。

1.2 汽車導(dǎo)線的選擇

汽車導(dǎo)線種類：汽車開發(fā)導(dǎo)線的應(yīng)用，必須了解各種導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)，才能在設(shè)計前期充分考慮是否能滿足設(shè)計要求。汽車導(dǎo)線的選擇需要考慮到整車各個部位環(huán)境溫度對導(dǎo)線的影響，通常情況下，在前艙可以選用耐125℃的導(dǎo)線，室內(nèi)可以選用耐80℃的導(dǎo)線。

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

線徑的選擇可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：I =（S*10+8）/2（I：導(dǎo)線中通過的電流，S：導(dǎo)線截面積）

導(dǎo)線耐電流的情況和導(dǎo)線所在環(huán)境溫度很有關(guān)系，所以導(dǎo)線線徑的選擇應(yīng)根據(jù)導(dǎo)線所裝配的區(qū)域及導(dǎo)線的長度來做調(diào)整。

有關(guān)導(dǎo)線的電阻與導(dǎo)線長度和溫度的關(guān)系可用下面的公式進(jìn)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(dǎo)體電阻mΩ/m；t：電阻測量時刻導(dǎo)體溫度℃；αt：從t℃換算到標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃的電阻溫度換算系數(shù)；L：導(dǎo)線長度m）

2 改裝電路與整車電路的連接及保護(hù)

（1）現(xiàn)有電路連接外設(shè)設(shè)備：我們都知道市場部分這類產(chǎn)品的電路連接都來源于點(diǎn)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(hù)電路時，無需考慮使用多大的保險絲的問題，只需要考慮設(shè)備的使用功率是否超過該回路所能承載的電流。假設(shè)一般車輛的點(diǎn)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(jù)計算該點(diǎn)煙器電路最大能夠使用120W的電器設(shè)備。

連接線的應(yīng)用，由于目前直接購買的這些產(chǎn)品已經(jīng)帶有導(dǎo)線，按照上述的導(dǎo)線使用規(guī)范，實(shí)際上這些導(dǎo)線的截面積是不符合要求的，一旦出現(xiàn)了過載等現(xiàn)象時，保險絲不能及時熔斷，這些連接線就可能引起火災(zāi)。

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(xiàn)問題，能夠及時處理，不能因?yàn)槊烙^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(shè)備需要較大的功率，因此車載的點(diǎn)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(nèi)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(fēng)險，因此需要完全按照保險絲選型及導(dǎo)線匹配嚴(yán)格執(zhí)行。保險絲的選用，整車的電器盒內(nèi)部若是有預(yù)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(dǎo)線的這種產(chǎn)品來解決。

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

（3）導(dǎo)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(dǎo)線不僅要繞開很多可能導(dǎo)致其磨損的地方，且要進(jìn)行一定的物理保護(hù)，比如套上波紋管，耐磨膠帶等，保護(hù)其橡膠表面不會出現(xiàn)損壞而導(dǎo)致的短路情況出現(xiàn)。

3 整車電平衡

在生產(chǎn)汽車的廠家，汽車設(shè)計之初就對整車的電平衡進(jìn)行了非常嚴(yán)格設(shè)計要求和驗(yàn)證要求，任何一個對用電器進(jìn)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(tǒng)電能供給與消耗之間的平衡關(guān)系，即發(fā)電機(jī)、蓄電池和其他各種用電設(shè)變之間電能產(chǎn)生與消耗的動態(tài)平衡。

簡單來說，整車的在啟動前的發(fā)電全部來源于蓄電池，啟動后的電源主要來源于發(fā)電機(jī)。而發(fā)電機(jī)的發(fā)電量和發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)。舉個例子，當(dāng)你加裝了一個大功率用電器，當(dāng)它在使用時消耗了大量的發(fā)電機(jī)的發(fā)電量，那么在發(fā)電機(jī)發(fā)電時，就無法給蓄電池充電，那么長此以往，蓄電池將會出現(xiàn)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(shè)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(fā)電機(jī)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(guān)閉的方式，滿足整車的用電平衡。

4 結(jié)語

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

參考文獻(xiàn)

[1]付國良.整車電平衡設(shè)計及驗(yàn)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）