改装房车电路系统设计与应用

摘要：介绍了改装房车电路系统的组成和原理，重点从房车常用设备的作用、关键器件的选用、导线线径的选取原则和施工及调试注意事项等方面做了详细介绍，对改装房车电路有一定的指导作用。

关键词：改装房车；电池隔离器；充逆变一体机；库仑计

随着我国经济的快速发展，人们的生活水平也在不断提高，热爱旅游的人越来越多，房车需求也在不断增加。很多热爱旅游、热爱汽车、热爱动手实践的人们都有改装一台房车的想法；电路系统作为改装房车中的重要部分，不仅要保证满足其功能要求，也要考虑改装的科学性和安全性，所以要想合理的匹配电路系统，电气设计就至关重要。本文将系统的介绍改装房车的电路系统组成、原理、导线选用和施工及调试设置注意事项等方面的问题。目前主流的房车都是采用电池储电的方式解决房车用电问题，根据电池和电路的电压标准，可以分为12V、24V和48V三种。目前12V电压系统应用最为广泛；本文以12V电压系统为例介绍房车电路系统的组成和工作原理。

1房车电路系统的组成和工作原理

房车电路系统主要由原车蓄电池，生活蓄电池，电池隔离器、充逆变一体机，太阳能板、太阳能控制器、继电器组、控制面板和用电器组成（如图1）。原车蓄电池是车辆中重要的电源，当发动机不启动时，原车蓄电池给汽车电器供电，当发动机启动时，原车蓄电池提供电能给起动机和发动机控制单元、点火系统、喷油系统等，因此在改装房车时不能增加原车蓄电池的负荷，以免影响发动机的正常启动。我们需要额外增加一个生活蓄电池给房车中的生活用电器提供电能。房车生活蓄电池多为铅酸电池和锂电池。相对于铅酸电池，锂电池的优势主要体现在重量轻，体型小，能量密度高、寿命长和充放电电流大等方面，随着新能源的发展，锂电池的研发和使用取得很大的进步，很多房车改装也开始使用锂电池。目前市面比较主流的锂电池有磷酸铁锂电池和三元锂电池两种，房车使用磷酸铁锂电池较多，它更安全，更稳定。为了防止生活电器将生活蓄电池的电量用尽后继续使用原车启动电池的电量，需要安装双电池隔离器。当车辆发电机工作时，双电池隔离器将两个电池并联起来一起充电。一般是优先给原车电池充电，原车电池电量充满后，自动为生活蓄电池充电，不影响用电设备供电。当未充电或放电时（汽车发电机未工作），电池隔离器会自动把两组电池隔离开来，生活电池放电时，原车启动电池不放电，不用担心亏电无法发动车辆。电池隔离器一般设计有借电开关，当原车启动电池损坏或亏电时，按下借电开关，电池隔离器接通数秒钟，可以用生活蓄电池的电能启动汽车。由于房车的特殊性，单凭电池提供的12V电很多时候没办法满足生活需求，房车12V电池只能让小功率电器设备正常工作，比如12V冰箱、车内照明灯、换气扇等，而如果想使用电磁炉、热水器、驻车空调、电水壶等大功率电器，就需要逆变器了。逆变器将电池中的低压直流电转换为220V交流电，为房车内各种大功率用电器提供稳定交流电。房车中常使用充逆变一体机，它是将充电机与逆变器结合起来的设备。在市电没有接入时，它工作在逆变模式，当市电接入时，它一方面将市电送到车内220V用电设备，另一方面将市电转变为低压直流电给生活蓄电池充电。太阳能板作为补充房车电力的设备也时常被大家选择。太阳能的优势在于能源来自无处不在的太阳，可以为车内的用电设施供电，并为蓄电池充电。在开车、驻车、无电区、野外都可以用。所以说，在房车能源系统中，太阳能是优秀且必要的补充能源。继电器组接收控制面板的控制信号，然后控制相应的继电器动作，给低压电源分配到各用电器，继电器组中每个控制回路都设置有保险丝座，可根据用电器功率选择合适容量的保险丝。控制面板上有多个控制按键、指示灯和仪表，安装在便于操作和观察的地方。用户操作控制按键直接控制继电器组中的相应继电器动作，控制面板上的指示灯指示出相应用电设备的工作情况。指示仪表有清水箱水位表、污水箱水位表、库仑计显示屏、充逆变一体机显示屏等。

2导线线径的选取原则

导线线径选取关系到整车的用电安全，合理的选取能在保证安全的前提下有效降低成本。导线的线径是根据用电器的工作电流来选取的，根据用电器功率的大小和工作电压，计算出流过导线的电流，长时间工作的用电器选择实际载流量60%的导线，短时间工作的用电器选择实际载流量60%-100%的导线。房车常见用电器功率如表1所示，在选取导线线径时要根据同一回路中用电器数量、总功率、工作时间、工作温度等综合考虑。保险丝的额定电流要求等于或者略大于电路中的最大工作电流，常用的汽车保险丝为插片式和盒式保险丝，大功率专用设备可选用螺栓固定式保险丝。

3施工及调试注意事项

1.线束制作时要将低压直流导线与交流220V导线分开，使用专用的线束胶带均匀缠绕导线，线束每隔40CM左右用扎带或者线束卡子与车身进行连接；线束在穿孔或者在底盘下边通过时必须用波纹软管，防止线束破损造成短路、断路等故障；2.制作线束接插件时要使用专用工具操作，在压接端子前必须要对导线接头部位进行锡焊处理，用专用液压钳压接铜鼻子，接线端子和铜鼻子后部要使用热缩管或者专用绝缘套进行绝缘处理。3.逆变器和生活电池之间要尽量靠近。逆变器到生活电池间直流电传输的距离越短越好。因为，直流电传输越远，损耗越大，电线也容易发热。蓄电池与逆变器连接的导线线径要严格安装说明书中的要求，如果蓄电池与逆变器之间的连线距离大于推荐值，则必须加大导线的线径。连接务必牢固可靠，所有接头、接线柱、螺帽等等都要拧紧接牢，保证线材与铜柱之间以及电流所到之处有最大的接触面积并且不会滑动，以免温度过高、打火等危险情况。逆变器工作时会产生热量，在安装时要注意通风散热，必要时要设计专门的风道。4.库仑计选取与匹配目前房车生活电池的容量较大，用电设备也较多，非常有必要加装库仑计。库伦计能够实时显示电池容量、电池电压、充放电电流等重要信息，用户根据这些信息合理分配用电。选取库仑计时要根据电池的最大放大电流来选择合适的采样器，库仑计初次使用时要与电池进行容量匹配。5.充逆变一体机设置充逆变一体机相关设置较多，首先要设置好电池类型，充逆变一体机一般都支持铅酸电池、胶体电池、磷酸铁锂电池和三元锂电池，要根据实际使用的生活蓄电池类型选择；这几类电池的充电截止电压和放电截止电压都不同，如果选择错误轻则会造成电池不能充满，重则会造成电池损坏，电池不能正常供电等问题。

4结语

房车电路系统主要为房车内用电器提供和分配电能，本文对改装房车电路改装过程中房车电气设备的作用、连接方法、施工和调试注意事项进行了阐述和介绍，可以解决大多数改装电路设计的问题。目前成品房车的控制系统使用触摸屏方式，人机交互更加直观。随着技术的发展，房车的电路控制系统将越来越集成化、智能化，房车电路改装将更加方便，可靠性和稳定性会进一步提升。

参考文献:

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作者:王士恒 单位:南阳技师学院