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[摘要]：随着汽车制造技术的不断发展，发展智能化汽车的趋势也越来越突出，因此，在车辆制造的过程中，汽车电子和其附件所占的比重也越来越大。本文对车辆电气系统的电路设计和线束设计所依据的基本原则，以及元器件和材料的选用规律进行了详细的介绍。
[关键词]：电气系统 车辆 电路 线束
中图分类号：TU976+.1 文献标识码：TU 文章编号：1009-914X（2012）35- 0017 -01
车用电气系统是由用电设备和线束组成的，用电设备的供电系统如何设计，设计的是否合理，这些因素直接关系列车辆用电设备能否正常工作，以及行车的安全性。同时，由于车辆电气系统的线束是车辆电气系统的网络主体，因此线束的设计也越来越重要，但车身能留下的线束空间却越来越小，所以对车辆线束的设计也是车辆电气系统的另一个关键点。
1、 车辆电气系统整体设计
整个车辆电气系统的设计主要包括：
1.1 车载电源的分配设计
目前，世界各国的车辆电气系统设计的出发点基本上都是以车辆的安全性为主，而划分不同的供电方式的目的就是为确保电源系统和用电设备的正常工作。
车载用电负荷主要是用车载的蓄电池直接供电，一般来说，可以用蓄电池直接供电的设备有两种，第一是启动车辆所用到的启动设备，只能用蓄电池的能量，一旦发动机开始了正常工作，此类设备就完成了工作；第二种用电设备的特点是既可以使用蓄电池提供的直流电，同时也能够使用发电机提供的电能，此类用电设备一般是车辆的重要部件和安全部件。当车辆正常行驶时或者发动机运转时，内部的发电机为蓄电池充电的同时还为车上的这一类用电设备供电，当车辆发动机停止工作时，这些用电设备便由蓄电池提供电能，这时要做到避免使用过高功率的用电设备，以保证蓄电池的性能能够得到正常发挥。
1.2 电气系统线路保护
线路保护的主要目的是对线路和用电设备加以保护。线路保护设备常用到的设备有易熔线、熔断器以及安全搭线。一般的线路保护主要用熔断器。比较常见的是片式快熔性熔断器（一般称为保险片），其结构简单、耐震性强、可靠性好、更换简单、易检测等许多优点，其熔断电流值通常有5A、10A、15A、20A、30A等。其额定容量可根据车辆用电设备的最大连续工作电流来计算，经验公式为：熔断器额定容量=电路最大工作电流/80%。另外，在线路中应尽量避免电阻型用电设备和电感型用电设备共用一路中的熔断器。
从蓄电池直接引出的线路保护一般采用的是易熔线，其特点是当线路中通过极大的过载电流时，易熔线可以在很短时间内（一般≤5s）熔断，从而切断电源回路，以防止恶性用电事故发生。比较常用的易熔线的线路长度有 （100±10）mm、（50±5）mm和（150±15）mm三種。在车辆电气系统线路中一般通过电路中的孔式接头实现搭线，也有的设计是通过用电设备内部短接来实现的。用内部直接短接法实现的设备一般为发电机、电子调节器等。为增加安全性，在发动机、车身上一般要都单独连接到蓄电池的负极处。而由于发动机搭铁线、蓄电池负极线导线得截面积比较大，设计时应尽量控制好线路长度，减少中间的压降。
2、电气系统线束的设计
车辆电路连接供电功能的实现是通过线束完成的，因此，线束的质量则直接关系到车辆的安全性。线束主要是由按插件、导线、护套和线束外的包扎材料组成的。车辆的使用环境和作用决定车辆线束所用的波纹管、导线、橡胶管以及护套、胶带等材料需要具有阻燃、耐磨、耐热等性能，而对于导线胶带和绝缘层更是在绝缘性能上有更高的标准。因此，在电气线路设计安全合理的前提下，影响线束质量的关键是按插件和导线的选取。
2.1 线束接插件和护套是影响线束质量的关键因素
接插件的性能好坏直接影响到线束的整体性能，还对车辆的电气安全性和稳定性起着关键的作用。对于接插件的选取首先要保证其接触良好，可靠性好，接触电阻小，在选用时应根据允许的接插件规格和流过导线的电流来选用合适的插接件。接插件端子材质一般选用黄铜或紫铜制作的，还可根据不同具体情况的需要选择不同的镀层。
例如，蓄电池电缆接头的内部为锥体，其锥度为1：9，电瓶夹的制作材料为镀锌铜、镀锡铜、或铅锑合金等。另外，波纹管的选取也很重要，它在线束包扎中一般占到所有材料的60%左右，甚至更多，对其耐高温性、耐磨性、阻燃性和耐热性都有很高的要求，所用波纹管的制作材质可分为PP和PA两种，PA材质在耐磨和阻燃两方面都优于PP材质，而PP材质在抗弯曲和疲劳性方面则更有优势。
2.2 车辆线束所用导线的选取
车辆线束所用的多芯软线又称低压电线，导线规格有标称直径0.25mm、0.35 mm、0.40mm、0.7mm、0.9mm、1.2mm等，不同截面积大小的导线能够允许的最大负载电流值也是不同的，线束所用导线的截面积应根据具体的工作电流的大小来选取。
即使是对于车辆电气系统中电流特别小的用电设备，为了保证导线应有的机械强度，其导线直径也不得小于0.25。在导线经多个接插件转接后到用电设备和导线过长时，导线上的电压降会比较大，此时可适当选择大线径的导线。
3、 结束语
在现代人生活中，车辆在有着不可或缺的作用和地位，驾驶员通过车内的电气系统了解车辆的运行状况，同时对车辆必要的进行控制。随着人们对车辆舒适性、安全性、排放性和经济性等提出了更高的要求，车辆上的用电设备也会越来越多，车辆的自动化程度的提高而且要求这些电气设备做到功能强大同时又简便快捷。
参考文献：
【1】罗达钊，郑绍春.重型平板运输车微控系统故障诊断技术研究[J].制造业自动化，2010
【2】陈清泉，孙逢春，祝嘉光.现代电动汽车技术[J].北京理工大学出版社，2005
【3】祁炳楠，张利鹏.电动车辆新型独立驱动系统设计与参数匹配[J]-汽车科技，2009
【4】林程，陈国强，孟祥，孙逢春.电动大客车传动系统控制技术研究[J].北京理工大学学报，2007
【5】李豫南，谢永成.装甲车辆电气与电子系统[M].国防工业出版社，2005
作者简介：
薛枫（1981-）女（汉族）内蒙古乌兰察布市人，工程硕士，主要研究方向：控制工程
[关键词]：电气系统 车辆 电路 线束
中图分类号：TU976+.1 文献标识码：TU 文章编号：1009-914X（2012）35- 0017 -01
车用电气系统是由用电设备和线束组成的，用电设备的供电系统如何设计，设计的是否合理，这些因素直接关系列车辆用电设备能否正常工作，以及行车的安全性。同时，由于车辆电气系统的线束是车辆电气系统的网络主体，因此线束的设计也越来越重要，但车身能留下的线束空间却越来越小，所以对车辆线束的设计也是车辆电气系统的另一个关键点。
1、 车辆电气系统整体设计
整个车辆电气系统的设计主要包括：
1.1 车载电源的分配设计
目前，世界各国的车辆电气系统设计的出发点基本上都是以车辆的安全性为主，而划分不同的供电方式的目的就是为确保电源系统和用电设备的正常工作。
车载用电负荷主要是用车载的蓄电池直接供电，一般来说，可以用蓄电池直接供电的设备有两种，第一是启动车辆所用到的启动设备，只能用蓄电池的能量，一旦发动机开始了正常工作，此类设备就完成了工作；第二种用电设备的特点是既可以使用蓄电池提供的直流电，同时也能够使用发电机提供的电能，此类用电设备一般是车辆的重要部件和安全部件。当车辆正常行驶时或者发动机运转时，内部的发电机为蓄电池充电的同时还为车上的这一类用电设备供电，当车辆发动机停止工作时，这些用电设备便由蓄电池提供电能，这时要做到避免使用过高功率的用电设备，以保证蓄电池的性能能够得到正常发挥。
1.2 电气系统线路保护
线路保护的主要目的是对线路和用电设备加以保护。线路保护设备常用到的设备有易熔线、熔断器以及安全搭线。一般的线路保护主要用熔断器。比较常见的是片式快熔性熔断器（一般称为保险片），其结构简单、耐震性强、可靠性好、更换简单、易检测等许多优点，其熔断电流值通常有5A、10A、15A、20A、30A等。其额定容量可根据车辆用电设备的最大连续工作电流来计算，经验公式为：熔断器额定容量=电路最大工作电流/80%。另外，在线路中应尽量避免电阻型用电设备和电感型用电设备共用一路中的熔断器。
从蓄电池直接引出的线路保护一般采用的是易熔线，其特点是当线路中通过极大的过载电流时，易熔线可以在很短时间内（一般≤5s）熔断，从而切断电源回路，以防止恶性用电事故发生。比较常用的易熔线的线路长度有 （100±10）mm、（50±5）mm和（150±15）mm三種。在车辆电气系统线路中一般通过电路中的孔式接头实现搭线，也有的设计是通过用电设备内部短接来实现的。用内部直接短接法实现的设备一般为发电机、电子调节器等。为增加安全性，在发动机、车身上一般要都单独连接到蓄电池的负极处。而由于发动机搭铁线、蓄电池负极线导线得截面积比较大，设计时应尽量控制好线路长度，减少中间的压降。
2、电气系统线束的设计
车辆电路连接供电功能的实现是通过线束完成的，因此，线束的质量则直接关系到车辆的安全性。线束主要是由按插件、导线、护套和线束外的包扎材料组成的。车辆的使用环境和作用决定车辆线束所用的波纹管、导线、橡胶管以及护套、胶带等材料需要具有阻燃、耐磨、耐热等性能，而对于导线胶带和绝缘层更是在绝缘性能上有更高的标准。因此，在电气线路设计安全合理的前提下，影响线束质量的关键是按插件和导线的选取。
2.1 线束接插件和护套是影响线束质量的关键因素
接插件的性能好坏直接影响到线束的整体性能，还对车辆的电气安全性和稳定性起着关键的作用。对于接插件的选取首先要保证其接触良好，可靠性好，接触电阻小，在选用时应根据允许的接插件规格和流过导线的电流来选用合适的插接件。接插件端子材质一般选用黄铜或紫铜制作的，还可根据不同具体情况的需要选择不同的镀层。
例如，蓄电池电缆接头的内部为锥体，其锥度为1：9，电瓶夹的制作材料为镀锌铜、镀锡铜、或铅锑合金等。另外，波纹管的选取也很重要，它在线束包扎中一般占到所有材料的60%左右，甚至更多，对其耐高温性、耐磨性、阻燃性和耐热性都有很高的要求，所用波纹管的制作材质可分为PP和PA两种，PA材质在耐磨和阻燃两方面都优于PP材质，而PP材质在抗弯曲和疲劳性方面则更有优势。
2.2 车辆线束所用导线的选取
车辆线束所用的多芯软线又称低压电线，导线规格有标称直径0.25mm、0.35 mm、0.40mm、0.7mm、0.9mm、1.2mm等，不同截面积大小的导线能够允许的最大负载电流值也是不同的，线束所用导线的截面积应根据具体的工作电流的大小来选取。
即使是对于车辆电气系统中电流特别小的用电设备，为了保证导线应有的机械强度，其导线直径也不得小于0.25。在导线经多个接插件转接后到用电设备和导线过长时，导线上的电压降会比较大，此时可适当选择大线径的导线。
3、 结束语
在现代人生活中，车辆在有着不可或缺的作用和地位，驾驶员通过车内的电气系统了解车辆的运行状况，同时对车辆必要的进行控制。随着人们对车辆舒适性、安全性、排放性和经济性等提出了更高的要求，车辆上的用电设备也会越来越多，车辆的自动化程度的提高而且要求这些电气设备做到功能强大同时又简便快捷。
参考文献：
【1】罗达钊，郑绍春.重型平板运输车微控系统故障诊断技术研究[J].制造业自动化，2010
【2】陈清泉，孙逢春，祝嘉光.现代电动汽车技术[J].北京理工大学出版社，2005
【3】祁炳楠，张利鹏.电动车辆新型独立驱动系统设计与参数匹配[J]-汽车科技，2009
【4】林程，陈国强，孟祥，孙逢春.电动大客车传动系统控制技术研究[J].北京理工大学学报，2007
【5】李豫南，谢永成.装甲车辆电气与电子系统[M].国防工业出版社，2005
作者简介：
薛枫（1981-）女（汉族）内蒙古乌兰察布市人，工程硕士，主要研究方向：控制工程