改裝房車電路系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用
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摘要：介紹了改裝房車電路系統(tǒng)的組成和原理，重點從房車常用設(shè)備的作用、關(guān)鍵器件的選用、導(dǎo)線線徑的選取原則和施工及調(diào)試注意事項等方面做了詳細(xì)介紹，對改裝房車電路有一定的指導(dǎo)作用。
關(guān)鍵詞：改裝房車；電池隔離器；充逆變一體機；庫侖計
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活水平也在不斷提高，熱愛旅游的人越來越多，房車需求也在不斷增加。很多熱愛旅游、熱愛汽車、熱愛動手實踐的人們都有改裝一臺房車的想法；電路系統(tǒng)作為改裝房車中的重要部分，不僅要保證滿足其功能要求，也要考慮改裝的科學(xué)性和安全性，所以要想合理的匹配電路系統(tǒng)，電氣設(shè)計就至關(guān)重要。本文將系統(tǒng)的介紹改裝房車的電路系統(tǒng)組成、原理、導(dǎo)線選用和施工及調(diào)試設(shè)置注意事項等方面的問題。目前主流的房車都是采用電池儲電的方式解決房車用電問題，根據(jù)電池和電路的電壓標(biāo)準(zhǔn)，可以分為12V、24V和48V三種。目前12V電壓系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛；本文以12V電壓系統(tǒng)為例介紹房車電路系統(tǒng)的組成和工作原理。
1房車電路系統(tǒng)的組成和工作原理
房車電路系統(tǒng)主要由原車蓄電池，生活蓄電池，電池隔離器、充逆變一體機，太陽能板、太陽能控制器、繼電器組、控制面板和用電器組成（如圖1）。原車蓄電池是車輛中重要的電源，當(dāng)發(fā)動機不啟動時，原車蓄電池給汽車電器供電，當(dāng)發(fā)動機啟動時，原車蓄電池提供電能給起動機和發(fā)動機控制單元、點火系統(tǒng)、噴油系統(tǒng)等，因此在改裝房車時不能增加原車蓄電池的負(fù)荷，以免影響發(fā)動機的正常啟動。我們需要額外增加一個生活蓄電池給房車中的生活用電器提供電能。房車生活蓄電池多為鉛酸電池和鋰電池。相對于鉛酸電池，鋰電池的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在重量輕，體型小，能量密度高、壽命長和充放電電流大等方面，隨著新能源的發(fā)展，鋰電池的研發(fā)和使用取得很大的進(jìn)步，很多房車改裝也開始使用鋰電池。目前市面比較主流的鋰電池有磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池兩種，房車使用磷酸鐵鋰電池較多，它更安全，更穩(wěn)定。為了防止生活電器將生活蓄電池的電量用盡后繼續(xù)使用原車啟動電池的電量，需要安裝雙電池隔離器。當(dāng)車輛發(fā)電機工作時，雙電池隔離器將兩個電池并聯(lián)起來一起充電。一般是優(yōu)先給原車電池充電，原車電池電量充滿后，自動為生活蓄電池充電，不影響用電設(shè)備供電。當(dāng)未充電或放電時（汽車發(fā)電機未工作），電池隔離器會自動把兩組電池隔離開來，生活電池放電時，原車啟動電池不放電，不用擔(dān)心虧電無法發(fā)動車輛。電池隔離器一般設(shè)計有借電開關(guān)，當(dāng)原車啟動電池?fù)p壞或虧電時，按下借電開關(guān)，電池隔離器接通數(shù)秒鐘，可以用生活蓄電池的電能啟動汽車。由于房車的特殊性，單憑電池提供的12V電很多時候沒辦法滿足生活需求，房車12V電池只能讓小功率電器設(shè)備正常工作，比如12V冰箱、車內(nèi)照明燈、換氣扇等，而如果想使用電磁爐、熱水器、駐車空調(diào)、電水壺等大功率電器，就需要逆變器了。逆變器將電池中的低壓直流電轉(zhuǎn)換為220V交流電，為房車內(nèi)各種大功率用電器提供穩(wěn)定交流電。房車中常使用充逆變一體機，它是將充電機與逆變器結(jié)合起來的設(shè)備。在市電沒有接入時，它工作在逆變模式，當(dāng)市電接入時，它一方面將市電送到車內(nèi)220V用電設(shè)備，另一方面將市電轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪褐绷麟娊o生活蓄電池充電。太陽能板作為補充房車電力的設(shè)備也時常被大家選擇。太陽能的優(yōu)勢在于能源來自無處不在的太陽，可以為車內(nèi)的用電設(shè)施供電，并為蓄電池充電。在開車、駐車、無電區(qū)、野外都可以用。所以說，在房車能源系統(tǒng)中，太陽能是優(yōu)秀且必要的補充能源。繼電器組接收控制面板的控制信號，然后控制相應(yīng)的繼電器動作，給低壓電源分配到各用電器，繼電器組中每個控制回路都設(shè)置有保險絲座，可根據(jù)用電器功率選擇合適容量的保險絲?？刂泼姘迳嫌卸鄠€控制按鍵、指示燈和儀表，安裝在便于操作和觀察的地方。用戶操作控制按鍵直接控制繼電器組中的相應(yīng)繼電器動作，控制面板上的指示燈指示出相應(yīng)用電設(shè)備的工作情況。指示儀表有清水箱水位表、污水箱水位表、庫侖計顯示屏、充逆變一體機顯示屏等。
2導(dǎo)線線徑的選取原則
導(dǎo)線線徑選取關(guān)系到整車的用電安全，合理的選取能在保證安全的前提下有效降低成本。導(dǎo)線的線徑是根據(jù)用電器的工作電流來選取的，根據(jù)用電器功率的大小和工作電壓，計算出流過導(dǎo)線的電流，長時間工作的用電器選擇實際載流量60%的導(dǎo)線，短時間工作的用電器選擇實際載流量60%-100%的導(dǎo)線。房車常見用電器功率如表1所示，在選取導(dǎo)線線徑時要根據(jù)同一回路中用電器數(shù)量、總功率、工作時間、工作溫度等綜合考慮。保險絲的額定電流要求等于或者略大于電路中的最大工作電流，常用的汽車保險絲為插片式和盒式保險絲，大功率專用設(shè)備可選用螺栓固定式保險絲。
3施工及調(diào)試注意事項
1.線束制作時要將低壓直流導(dǎo)線與交流220V導(dǎo)線分開，使用專用的線束膠帶均勻纏繞導(dǎo)線，線束每隔40CM左右用扎帶或者線束卡子與車身進(jìn)行連接；線束在穿孔或者在底盤下邊通過時必須用波紋軟管，防止線束破損造成短路、斷路等故障；2.制作線束接插件時要使用專用工具操作，在壓接端子前必須要對導(dǎo)線接頭部位進(jìn)行錫焊處理，用專用液壓鉗壓接銅鼻子，接線端子和銅鼻子后部要使用熱縮管或者專用絕緣套進(jìn)行絕緣處理。3.逆變器和生活電池之間要盡量靠近。逆變器到生活電池間直流電傳輸?shù)木嚯x越短越好。因為，直流電傳輸越遠(yuǎn)，損耗越大，電線也容易發(fā)熱。蓄電池與逆變器連接的導(dǎo)線線徑要嚴(yán)格安裝說明書中的要求，如果蓄電池與逆變器之間的連線距離大于推薦值，則必須加大導(dǎo)線的線徑。連接務(wù)必牢固可靠，所有接頭、接線柱、螺帽等等都要擰緊接牢，保證線材與銅柱之間以及電流所到之處有最大的接觸面積并且不會滑動，以免溫度過高、打火等危險情況。逆變器工作時會產(chǎn)生熱量，在安裝時要注意通風(fēng)散熱，必要時要設(shè)計專門的風(fēng)道。4.庫侖計選取與匹配目前房車生活電池的容量較大，用電設(shè)備也較多，非常有必要加裝庫侖計。庫倫計能夠?qū)崟r顯示電池容量、電池電壓、充放電電流等重要信息，用戶根據(jù)這些信息合理分配用電。選取庫侖計時要根據(jù)電池的最大放大電流來選擇合適的采樣器，庫侖計初次使用時要與電池進(jìn)行容量匹配。5.充逆變一體機設(shè)置充逆變一體機相關(guān)設(shè)置較多，首先要設(shè)置好電池類型，充逆變一體機一般都支持鉛酸電池、膠體電池、磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，要根據(jù)實際使用的生活蓄電池類型選擇；這幾類電池的充電截止電壓和放電截止電壓都不同，如果選擇錯誤輕則會造成電池不能充滿，重則會造成電池?fù)p壞，電池不能正常供電等問題。
4結(jié)語
房車電路系統(tǒng)主要為房車內(nèi)用電器提供和分配電能，本文對改裝房車電路改裝過程中房車電氣設(shè)備的作用、連接方法、施工和調(diào)試注意事項進(jìn)行了闡述和介紹，可以解決大多數(shù)改裝電路設(shè)計的問題。目前成品房車的控制系統(tǒng)使用觸摸屏方式，人機交互更加直觀。隨著技術(shù)的發(fā)展，房車的電路控制系統(tǒng)將越來越集成化、智能化，房車電路改裝將更加方便，可靠性和穩(wěn)定性會進(jìn)一步提升。
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作者:王士恒 單位:南陽技師學(xué)院
