基于開架式柴油發電機的車載供電系統設計

安徽四創電子股份有限公司 李 浩

?

基于開架式柴油發電機的車載供電系統設計

安徽四創電子股份有限公司 李 浩

【摘要】本文基于開架式柴油發電機設計了一種車載供電系統，該系統能夠較好的與應急通信指揮車整體系統進行融合。通過采取隔振減噪、通風散熱措施，該車載供電系統能夠滿足應急通信指揮車的裝車規范及使用需求。

【關鍵詞】開架式柴油發電機；車輛改裝；車載供電系統

1 前言

車載供電系統為應急通信指揮車的野外作業提供電力保障，是該類車輛改裝中重要的組成部分。一般情況下，采用車載電源生產廠家提供的成套車載發電機組作為應急通信指揮車的車載供電系統，其技術成熟、性能優越且便于安裝。但是，在成本控制、進口品牌限制、結構尺寸制約等因素的影響下，上述方案便無法實施。基于國產開架式柴油發電機，進行系統融合設計、通風散熱設計、隔振減噪設計，以滿足應急通信指揮車車輛改裝的各項要求，為特殊條件限制下應急通信指揮車的改裝提供了合理的車載供電系統解決方案。

2 系統融合設計

應急通信指揮車是由多個不同的分系統通過軟硬件集成而成，各分系統無論在功能上和安裝空間上都相對獨立。為方便操作及維護，需要對各分系統的管理控制功能和操作界面進行融合處理，使整個系統便于統一管控。

圖1 車載供電系統融合設計

車載供電系統通過RS232通信協議與應急通信指揮車的中控計算機相連，實現對車載供電系統運行狀態及運行參數的集中監控及調整；通過RS485通信協議與發電機遠程控制盒相連，遠程控制盒安裝在應急通信指揮車設備機柜面板上，從而實現車載供電系統的人機操作界面與整個系統的融合。車載供電系統的融合設計如圖1所示。

3 隔振減噪設計

開架式柴油發電機的振動和噪聲較大，故安裝在應急通信指揮車上時，需要關注其自身振動以及工作噪聲對整個應急通信指揮車系統的影響。通常在車輛改裝階段，需要對開架式柴油發電機采取特殊的隔振及減噪措施。

開架式柴油發電機噪聲主要有機械噪聲、燃燒噪聲、風扇噪聲、進氣噪聲、排氣噪聲等，這些噪聲可以通過機身輻射、底座振動、排氣管等向外傳播。[1]為獲得較好的減噪效果，一般采取隔聲、吸聲、消聲、阻尼減振等綜合措施。對于應急通信指揮車的改裝，同時考慮經濟性因素，重點采取以下措施：為發電機設計獨立的工作艙，隔離噪聲源；設計隔音、吸音結構，避免噪聲通過空氣傳播到工作艙；設計隔振結構，避免低頻振動通過車體傳遞到工作艙。

3.1 隔音、吸音設計

設計兩級隔音艙來實現發電機噪音與工作區的隔離。第一級隔音艙為獨立的發電機艙，其對發電機進行包圍，阻斷發電機的工作噪音向四周擴散。第二級隔音艙為方艙隔斷，其直接對發電機設備艙和工作艙進行空間分離，進一步阻止穿過獨立發電機艙的噪音進入工作區。兩級隔音艙結構如圖2所示。

圖2 兩級隔音艙結構示意圖

發電機艙及方艙隔斷的艙壁進行特殊設計、采用特殊材料，以達到較好的隔音、吸音效果。艙壁為多層結構，包括吸音層、隔音層、阻尼減振層、鋁板和發泡層等，如圖3所示。

圖3 艙壁多層結構

3.2 隔振設計

開架式柴油發電機的振動會通過方艙底框傳遞到工

作區產生低頻共振噪聲，而低頻共振噪聲會導致工作人員心情煩躁。通過在發電機安裝框架與方艙底框之間加裝減震器，可以隔離振動的傳遞。選用具有變阻尼特性的減震器，在共振區內有大阻尼抑制共振峰值，在隔振區內阻尼迅速減小，從而可達到較好的隔振效果。

4 通風散熱設計

開架式柴油發電機工作會產生大量的熱量，并且靠周圍的空氣流動將熱量帶走。為了保證發電機在允許的環境溫度范圍內長時間正常工作，需要對發電機艙做通風散熱設計，重點是選擇滿足通風量要求的風機并設計合理的通風風道。

首先，計算出發電機散熱所需要的通風換氣量以及進、排氣口的空氣流速，以及以上計算所得的數據選擇合適的排風機。[2]其次，解決好降噪與通風散熱的矛盾，在保證進氣量、空氣流速滿足發電機正常工作的前提下，控制風道截面積及長度，盡量減小噪音泄漏量。通風散熱設計方案如圖4所示。

圖4 通風散熱方案

5 結束語

通過采取上述綜合措施，形成了基于開架式柴油發電機的車載供電系統設計方案。方案中發電機散熱良好、噪聲等級滿足系統要求且操作方便。該方案已得到應用，能夠保證應急通信指揮車順利開展工作。

參考文獻

[1]勾長虹,杜津玲.車載發電機組的降噪及通風散熱技術研究及應用[J].中國汽車工程學會年會論文集,2009.

[2]張華,余晶晶,等.方艙內柴油機組的降溫降噪處理[J].數字技術及機械加工工藝裝備,2011(8):36-39.