起动型蓄电池主要电气性能的确定及型号选择

宋永战

（浙江吉利汽车研究院有限公司，浙江杭州 311228）

起动型蓄电池主要电气性能的确定及型号选择

宋永战

（浙江吉利汽车研究院有限公司，浙江杭州 311228）

介绍新车型开发中如何进行蓄电池的设计选型，如何进行设计校核以及测试验证，使设计出来的产品真正符合技术要求，并满足顾客使用要求。

起动型蓄电池；蓄电池容量；设计选型

在新车型开发中选择合适容量的蓄电池，必须深入了解蓄电池的结构、作用、主要性能参数及整车使用要求。

1 蓄电池电气性能的确定

蓄电池的主要作用是给起动机提供电能，保证车辆能正常起动。在蓄电池设计选型之前，要有设计输入要求，即起动机的相关参数及功率曲线图。起动机输出特性曲线见图1，蓄电池的开发流程框图见图2。

图1 起动机输出特性曲线图

图2 蓄电池开发流程框图

2 蓄电池主要电气性能的确定及型号选择

在初步确定蓄电池在整车中的布置位置的前提下，确定蓄电池的额定容量、冷起动电流、冷起动曲线等电气性能。

2.1 容量计算

蓄电池的首要功能是保证起动机的起动性能，因此在设计与整车相匹配的蓄电池时，首先要根据起动机的功率计算所需的蓄电池容量，经验计算公式如下

Q=K×P／U（1）

式中：Q——蓄电池的容量；K——容量系数（500～600）；P——起动机功率；U——蓄电池的额定电压。可根据实际情况将系数K做适当的调整。

按照公式（1）及起动机功率输出特性曲线图，初步选定蓄电池容量范围，将此容量范围输入蓄电池厂家，由其推荐具体型号规格，并提供详细技术参数，举例如下。

我司A00项目，起动机功率为0.8 kW，起动机输出特性曲线见图1，根据公式（1）计算：Q1=500×0.8／12=33.3Ah，Q2=600×0.8／12=40Ah。

从计算可知，蓄电池容量选择区间为33～40 Ah。从A00车型总布置给出的空间要求及固定方式分析，蓄电池采用塑料槽下固定方式。根据GB／T5008.2，符合此基本选择要求的仅有一种36 Ah，外形尺寸218× 175×175，其储备容量为64min。

2.2 设计校核

2.2.1 储备容量校核

蓄电池不仅要满足起动要求，还要在充电系统出现故障或发电机电量不足情况下，给车载用电器辅助供电；当充电系统完全失效时，蓄电池应能提供电量保证车辆正常低速行驶需求。保证车辆安全行驶的最基本用电需求为：电喷系统供电及照明系统供电。

根据动力总成及电器系统提供的用电量需求，车辆正常行驶时，电喷系统用电量为25.8A（包括EMS、氧传感器、点火系统、喷油系统），车辆照明用电量为5A（根据用电量加权计算所得），合计30.8A。

蓄电池储备容量61min，故车辆连续行驶1h消耗功率为12×1×30.8=369.6W，蓄电池全部功率为432W，储备容量基本满足使用要求。

2.2.2 冷起动电流校核

蓄电池的冷起动曲线是冷起动试验时的一个重要指标，能够直接反映蓄电池是否能满足起动机的起动要求，图3是蓄电池冷起动曲线。依据汽车发动机低温标定要求，发动机必须满足在-18℃条件下最多连续起动3次，每次起动时间10s内可以正常着车。从图3看出30s连续放电后，蓄电池端电压约为9.2V，满足大于7.2V的最低起动电压要求，判定可行。

图3 蓄电池冷起动曲线

3 蓄电池静态电流计算

车上的防盗器、电动座椅、自动空调、ABS控制模块、ECU模块等有记忆功能，在车辆熄火整车进入休眠状态时，以上各个模块存在静态电流，会消耗蓄电池的能量。例如，整车静态电流以50mA来计算的话，根据公式容量C（20h）=I·t来计算，一天消耗的蓄电池容量为1.2Ah。如果汽车存放半月，容量的消耗可达到18Ah，这可能导致起动机起动困难。因此要尽量降低各个模块的静态电流，在车辆不使用时，减少车上各模块对蓄电池能量的消耗。

4 蓄电池安装方式与连接要求

蓄电池安装方式见国标GB 5008.2第6条款相关要求。蓄电池在与线束端接口时，与线束的端子接头部分一定要接触良好，而且在振动时也不能有所松动，否则容易出现电火花和接触不良的现象。蓄电池端的极柱和线束端的接线端子要符合GB／T 5008.3和QC／T 29013—1991（2005）的要求。

5 设计验证

蓄电池设计选型以后，需验证确定其性能是否真正可以满足设计要求，主要设计验证项目为以下几种。

5.1 低温起动能力（-30℃起动能力）

蓄电池试验条件如下：蓄电池完全充电后，在（-30±1）℃的环境中静置16～24h；放电至10s、30s时，端电压应分别≥8.1V和≥7.2V。

5.2 倾斜性能

蓄电池依次沿X轴和Y轴方向倾斜45°，在常温下各保持24h（包括4个方向）。蓄电池各部位不应出现电解液渗漏现象。

其余设计验证项目参照GB／T 5008.1第5条相关条款执行。

［1］张万奎.汽车蓄电池［M］.北京：人民交通出版社，1996：2-3.

（编辑 心翔）

Electrical Property Identification and Type Choosing of Starter Battery

SONG Yong-zhan
（Geely Automobile Research Institute，Hangzhou 311228，China）

This article main introduces how to choose battery design type for new car development，as well asVerification design and testing，which helps the product to satisfy technical standards and consumer requirements.

starter battery；batteryVolume；design type chose

U463.633

A

1003－8639（2016）11－0057－02

2016-05-19；

2016-06-17

宋永战（1978-），男，江苏新沂人，主任工程师／电气集成经理，主要从事汽车电气系统研究和电器部件开发。