Электрические нагрузки автомобиля
Системы зарядки
Требования к системе зарядки
Введение
«Токовые» потребности современных транспортных средств весьма значительны. Система зарядки должна быть в состоянии удовлетворить эти потребности на всех эксплуатационных режимах, и к тому же быстро заряжать батарею.
Главным компонентом системы зарядки является генератор переменного тока, и даже на самых современных автомобилях - это единственный компонент в системе зарядки (не считая связанной
с ним кабельной разводки). На рис. 6.1 показан генератор переменного тока общего применения. Генератор вырабатывает переменный ток, но на выходных клеммах должен присутствовать
постоянный ток, так как именно постоянный ток необходим для зарядки аккумуляторной батареи и питания электронных систем. Независимо от скорости вращения двигателя и текущей нагрузки
на выходе генератора переменного тока должно быть стабильное постоянное напряжение.
Если суммировать сказанное, система зарядки должна отвечать следующим критериям (при работающем двигателе);
♦ удовлетворять токовые потребности всех нагрузок;
♦ обеспечивать любые требования по току заряда для батареи;
♦ работать при холостых оборотах двигателя;
♦ выдавить постоянное напряжение при всех условиях;
♦ иметь эффективное соотношение между мощностью и весом;
♦ быть надежной, бесшумной и устойчивой к загрязнению;
♦ нуждаться в минимальном обслуживании;
♦ позволять диагностировать исправно; состояние.
Электрические нагрузки автомобиля
Нагрузки на электрогенератор можно разделить на три отдельные группы: постоянные, длительные и кратковременные (рис. 6.2). Система зарядки современного автомобиля должна справляться с высокими требованиями при множестве различных условий. Чтобы получить некоторое представление о необходимой мощности, сложите мощности, потребляемые каждым индивидуальным компонентом автомобиля и добавьте эту сумму к мощности, требуемой для зарядки батареи. В табл. 6.1 приведен список типичных потребностей в электроэнергии различных систем транспортного средства. Для сравнения дается потребление тока
(с точностью до 0,5 А) при 14 и 28 В (номиналы выходных напряжений генератора переменного тока для систем 12 В и 24 В).
В списке отсутствуют некоторые потребители, вроде предварительно подогреваемых каталитических конвертеров, электрических усилителей рулевого управления и обогревателей ветровых стекол. Этот список будет расширяться, и система зарядки должна будет обеспечить все новые потребности!
Кратковременные нагрузки возникают нечисто, а некоторые потребители энергии, вроде обогрева задних стекол и нагревателей сидений, как правило оснащаются реле с таймером. Поэтому
роли упрощения дальнейших вычислений к полной сумме требуемой мощности применен коэффициент 0.1. Предполагается, что транспортное средство будет использовать такую мощность при нормальных условиях движения.
Требование потребителей к генератору переменного тока — сумма постоянных нагрузок, длительных нагрузок и кратковременных нагрузок (с примененным коэффициентом). В этом примере:
180 + 260 -Н70 = 610 Вт (43 А при 14 В).
Следовательно, требования, предъявляемые к системе зарядки, весьма значительны. Эта нагрузка является дополнительной к току, требуемому для подзарядки батареи. В последующих разделах этой главы обсуждается, как удовлетворяются эти требования.