隨著消防車、軍用通訊車、隨車起重 （吊） 車等特種重型車的發(fā)展，尤其在整車駕駛室及底盤增加的有一定功能的上裝用電設(shè)備、裝置 （如電動絞盤、車載通訊電臺、消防云梯、隨車吊等） 的運用，對整車用電量的需求越來越高，上裝設(shè)備過分用電常常導(dǎo)致起動蓄電池虧電，整車無法起動。因此，一組蓄電池已不能同時滿足整車基本功能及上裝用電設(shè)備的需求，迫切需要另一蓄電池組將整車用電和上裝用電進(jìn)行分離，保證整車正常起動。

    1 傳統(tǒng)供電方式介紹
    蓄電池相當(dāng)于大電容，主要作用是發(fā)動機(jī)起動時，向發(fā)動機(jī)及點火系統(tǒng)提供電能，起動機(jī)將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，起動發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)。單蓄電池組工作原理如圖1所示。

    蓄電池的其它作用： ①發(fā)電機(jī)不發(fā)電或電壓低時，向整車用電設(shè)備供電；②汽車同時啟用的用電設(shè)備功率超過了發(fā)電機(jī)的額定功率時，協(xié)助發(fā)電機(jī)供電；③在其蓄電不足及整車負(fù)載不多時，將發(fā)電機(jī)的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來。

    重型汽車的傳統(tǒng)單蓄電池組供電系統(tǒng)只有2組串聯(lián)鉛酸電池組，24V、165Ah （180Ah），已滿足不了日益增多的上裝用電要求和發(fā)動機(jī)的正常起動。許多車輛和上裝設(shè)備上有2組或多組電池組：一組用于起動，另一組用于上裝用電器件。為了理解多電池組的電量流失問題及隔離模塊如何解決這個問題，可以把電流想象成水，發(fā)電機(jī)向電池充電相當(dāng)于泵把水壓入水箱。將電池比作水箱，充滿的電池和欠壓的電池直接并聯(lián)后，電流會從高電壓的一邊流向低電壓一邊，直到兩邊的電池電壓相等。無論有幾組蓄電池，用電器件都是同時在消耗所有電池的電量。這就是多電池組的電量流失問題，如果不加以解決，可能產(chǎn)生的后果就是車輛停止時電池被耗盡，車輛無法起動，所以使用2組蓄電池在蓄電池組管理系統(tǒng)隔離后，并聯(lián)接入整車電路中。此種接線方式，共用整車發(fā)電機(jī)對2組蓄電池充電，起動蓄電池組為整車提供電能，上裝蓄電池組為上裝設(shè)備提供電能，當(dāng)起動用蓄電池電壓大于起動電壓時，2組蓄電池同時為整車用電設(shè)備和上裝用電設(shè)備供電，只有在起動用蓄電池電壓小于起動電壓時，2組蓄電池被隔離模塊隔開，從而保證整車發(fā)圖1單蓄電池組工作原理圖動機(jī)的正常起動。

    2 雙蓄電池組器件介紹
    1） 隔離模塊 隔離模塊是應(yīng)用于雙蓄電池組系統(tǒng)中的器件，其作用是在確保起動蓄電池始終保持有足夠的電量用于起動，上裝蓄電池也得到及時的充電。實物圖如圖2所示。起動蓄電池接口螺栓直接接到起動蓄電池的大電流接口，內(nèi)部與螺線管一端相 連 ，器件是通過起動蓄電池接口或上裝蓄電池接口較高電壓的一端取電的。上裝蓄電池接口螺栓是連接到上裝蓄電池的接口，內(nèi)部與螺線管一端相連，螺線管是否閉合取決于此接口與起動蓄電池接口的電壓差。

    12針腳插接件定義： ①F腳———用來監(jiān)測起動蓄電池電壓的接口，并且決定螺線管的閉合或斷開；②G腳———用來監(jiān)測上裝蓄電池的電壓，并且決定螺線管的閉合或斷開；③H腳———搭鐵；④I腳———搭鐵；⑤J腳———用于手動切換輸入，將該端口搭鐵即可切換螺線管的狀態(tài)，即切換2組蓄電池的連接狀態(tài) （斷開或閉合）；⑥K腳———LED驅(qū)動輸出腳，用于顯示器件的狀態(tài)；其他接腳為空。
    2） 手動切換開關(guān) 可手動控制隔離模塊的通或斷，且手動切換開關(guān)具有良好的防塵防水效果，達(dá)到了IP67等級。手動切換開關(guān)實物圖如圖3所示。

    3） LED指示燈 LED指示燈裝于駕駛室儀表板上，用于顯示隔離模塊的狀態(tài)，當(dāng)螺線管斷開時LED亮起，螺線管閉合時LED熄滅。如螺線管短路，LED燈會以1Hz的頻率閃爍，表示模塊損壞。

    3 隔離模塊的設(shè)定及工作原理
    首先需要對隔離模塊的斷開電壓進(jìn)行設(shè)置，可以由兩種方式來設(shè)定。
    1） 接近于蓄電池充滿電時的電壓。這使得螺線管會在發(fā)動機(jī)停止工作之后的很短時間內(nèi)斷開，以保證起動蓄電池中留有100%的電量用于起動。
    2） 低于蓄電池充滿時的電壓。降低設(shè)定值可以在充電系統(tǒng)停止工作后延遲螺線管的斷開，這使得上裝蓄電池可以更長時間為上裝設(shè)備提供電源。對于消防車、軍用通訊車輛，在整車能起動的情況下，上裝設(shè)備的用電需求應(yīng)得到充分保證，因此把隔離模塊的斷開電壓設(shè)得低于蓄電池充滿時的電壓，即第二種設(shè)置方式。
    隔離模塊的工作原理如圖4所示。發(fā)動機(jī)起動后，蓄電池隔離模塊會監(jiān)測起動蓄電池和上裝蓄電池系統(tǒng)。當(dāng)充電系統(tǒng)的電壓達(dá)到了26.4V，表示起動蓄電池已經(jīng)被充足電量，蓄電池隔離模塊則會將上裝蓄電池連入充電系統(tǒng)進(jìn)行充電。如果上裝蓄電池的電量消耗使得系統(tǒng)電壓低于25.6V，隔離模塊則會自動切斷上裝電池組和充電系統(tǒng)的連接，以保護(hù)充電系統(tǒng)對起動蓄電池的充電。這一過程會不斷重復(fù)直至充電系統(tǒng)關(guān)閉。

    隔離模塊的狀態(tài)同時取決于監(jiān)測起動蓄電池電壓的F接腳和監(jiān)測上裝蓄電池的電壓G接腳，如果任何一個端口的電壓高于閉合設(shè)定值的2.5s，螺線管則閉合；如果監(jiān)測起動蓄電池電壓的F接腳低于斷開設(shè)定值持續(xù)10s，螺線管則斷開。可以通過操作連接到J接腳的手動切換開關(guān)來改變螺線管的狀態(tài)，即切換2組蓄電池的連接狀態(tài) （斷開或閉合）。駕駛員可根據(jù)LED指示燈 （即工作指示燈） 顯示判斷隔離模塊的狀態(tài)，當(dāng)LED亮起，表示螺線管斷開；當(dāng)LED熄滅，表示螺線管閉合。當(dāng)LED燈以1Hz的頻率閃爍，表示螺線管短路，模塊損壞。

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