1、 電路系統設計手冊 系統設計篇第一章 電路系統設計綜述651.1 整車電路設計的開發流程651.2 各開發階段簡介701.2.1 整車電路的概念設計701.2.2 產品工程設計階段701.2.3 設計驗證711.2.4 產品認可72第二章 電路系統概念設計732.1 設計輸入732.1.1 產品的開發類型732.1.2 產品的基本信息732.1.3 配置表732.2 數據分析732.2.1 整車配置分析742.2.2 電器功能分析：742.2.3 知識產權分析742.2.4 重大、典型歷史質量風險排除742.3 bench mark 測試752.3.1 整車電器功能測量752.3.2拆車過程電

2、器性能測試752.33拆車后零部件測試分析752.4 概念設計762.4.1 單元電路圖初步設計762.4.2 設計構想書的編制762.4.3 整車控制策略的編制762.4.4 FMEA編制77第三章 電路系統工程設計783.1 整車電路設計783.1.1 單元電路圖設計783.1.2 電路保護設計783.1.3 電路負載的分配843.1.4 電路集成863.1.5 導線選擇873.2 電源系統設計913.2.1蓄電池913.2.2. 電源管理系統923.3 電器盒943.3.1.系統簡要說明943.3.2設計構想943.4.3設計參數993.4.4環境條件1003.4.5注意事項1003.4

3、 原理圖制圖要求1023.4.1術語和定義1023.4.2圖形要求1023.4. 3 圖紙要求119第四章 電路系統試驗驗證1224.1整車功能檢測1224.1.1 整車動靜態功能分析1224.1.2起動性能檢測1304.1.3電平衡檢測1324.2 設計驗證試驗1364.2.1 單元電路控制邏輯驗證1364.2.2 線路設計驗證1364.3電源系統匹配性驗證1404.4 各電氣件功能檢測1404.4.1 樣件尺寸檢測1404.4.2 樣件功能測試140附一：蓄電池基礎知識143附二：導線基礎知識145附三：發電機基礎知識145附四：保險絲基礎知識147附五： 蓄電池支架設計148后記152-

4、·148·電路系統設計手冊 序言本文以汽車的開發流程為主線，說明整車電路系統的設計開發過程。主要包括五個部分：電路系統設計概述、電路系統概念設計、電路系統工程設計、電路系統設計驗證、總結。本手冊較詳細地敘述了整車電路系統的開發流程及設計思想，凝聚了全科工程師的辛勞和汗水，匯聚大家的思想與智慧，期望能對各位電路工程師有所幫助。 同時，由于編者水平有限，時間倉促，存在很多不足與錯誤，需要各位工程師的不斷完善和豐富，也請讀者給予斧正，力求使本手冊能夠更好的為整車電路系統的開發設計服務，提供一個系統的、完整的設計思路與方法，進而提高公司電路系統設計的開發水平。本手冊可以作為新員工培

5、訓和學習的資料，也可以作為其他相關工程技術人員的學習和參考。第一章 電路系統設計綜述整車電路設計主要任務是實現整車電器系統的集成匹配，通過線束將蓄電池、發電機、電器盒、各種控制器和車用電器等，按照一定的控制關系連接起來，實現整車電器的正常工作。按開發的階段來分，它主要分為概念設計階段、工程設計階段、設計驗證階段和設計完成階段。1.1 整車電路設計的開發流程按照公司的開發手冊規定，新產品開發基本程序按產品開發項目節點控制可分為：P0階段、P1階段、P9階段。各階段定義如下：節點編號P0節點名稱新項目研究啟動節點定義根據公司戰略規劃的輸出，評審公司產品發展戰略。主要評審公司的產品型譜及支持產品型譜

6、的相關資源來確保產品發展戰略規劃的可行性。同時，根據評審的結果在產品型譜中確定具體某一產品的新項目研究指令，開始啟動新項目的研究。標志物新項目研究指令節點編號P1節點名稱項目立項節點定義由公司經管會批準的項目立項文件；完成項目立項，啟動項目開發/標志物（產品開發指令或項目啟動指令）節點編號P2節點名稱項目工程啟動節點定義項目組織機構成立、項目網計劃制定、項目目標框架建立，項目策劃完成；內外油泥模型已經凍結，標志前期整車開發結束和項目工程開始正式啟動；產品技術方案的可行性分析結束；結構定義明確且經過總體工藝可行性分析，總體工藝路線策劃完成；產品概念市場驗證完成。標志物項目工程啟動指令（核查評審報

7、告）節點編號P3節點名稱規劃認可（P認可）節點定義P階段設計完成的節點。詳細產品設計完成，DFMEA完成，并已經提供了對產品和零部件的所有要求和細節，不會發生重大的設計更改；用虛擬手段（計算機模擬）將零部件組成整車，以驗證產品設計的設計可行性，工藝部門進行產品設計的可制造和可裝配性分析，并與設計部門達成一致意見；備件可維修性分析完成；驗證樣件制造圖紙、規范、工程文件已經下發完成。標志物數字樣車 （核查評審報告）節點編號P4節點名稱產品設計驗證完成節點定義按DVP&R設計驗證樣車已完成規定的試驗項目，發現的問題已查明原因，產品更改方案獲得批準。標志物設計驗證樣車 （核查評審報告）節點編號

8、P5節點名稱采購認可（B認可）節點定義設計確認車完成規定的試驗項目；發現的問題已查明原因，且產品設計更改已經完成，產品設計凍結；工藝設計完成，作業人員到位，備件的BOM編制完成。標志物設計確認樣車 （核查評審報告）節點編號P6節點名稱生產試制批量完成節點定義單機/單序生產能力和過程能力符合設計要求；所有的單件和總成件都到位，并都是用批量生產的設備及工裝模具、試生產控制計劃制造出來件；整個生產過程可在不連續的條件下按B階段的圖紙進行生產，從而對各工序加工能力、生產設備、試生產控制計劃是否適當以及生產線的制造可行性、裝配可行性、通過性、批量生產的適宜性進行實際驗證；一般作業人員經過理論、線下和線上

9、培訓，上市流程已啟動。標志物PVS車 （核查評審報告）節點編號P7節點名稱零件和材料訂貨認可（D認可）節點定義在生產線上按工藝設計的節拍進行生產，制造出符合B設計要求的整車，且過程能力達到設計要求；制造過程確認完成；人員資質認定完成。標志物0S車 （核查評審報告）節點編號P8節點名稱批量生產啟動（SOP）節點定義按設計節拍、正式控制計劃等正常生產條件下連續生產10臺，過程能力和產品質量達到設計要求；經過批量生產總簽發的各種評審，批量生產計劃下發完畢，批量生產正式啟動，生產線爬產開始；銷售服務技術資料準備結束，定點投放地區的服務站已具備服務保障能力。標志物SOP車 （核查評審報告）節點編號P9節

10、點名稱市場導入（ME）節點定義經過爬坡生產已穩定達到規定的生產能力；銷售、廣告宣傳、售后服務、備件資料已經準備完成，網絡建設已制定計劃并完成，上市文件第一、二、三層次文件簽發并執行完畢，整車試銷售問題已查明原因并落實改進方案，上市批準已完成，可批量投放。對整個項目過程進行總結和評價，分享經驗和教訓；所有工作和文件移交到各職能部門。標志物項目總結報告 （核查評審報告）從P0P9階段共設有10個項目節點，用來確保產品和過程已達到適宜的成熟、穩定。以P2點作為起點，整個開發周期為35個月，參照公司開發流程的規定和整車電路設計的特點，把整車電路開發分成四個設計階段：概念設計階段、工程設計階段、設計驗證

11、階段、設計完成總結。并制定了整車電路的開發流程圖。接上圖1.2 各開發階段簡介1.2.1 整車電路的概念設計整車電路的概念設計從公司下發的項目開發指令開始，對應于公司新車型開發節點的P2，是整個項目工程正式啟動的開始，也是整個新項目計時和考核的起點，其主要任務是完成產品技術方案的可行性分析。此階段的主要工作內容是，根據項目的輸入，如配置表、開發類型、項目開發計劃、生產綱領、SOP時間等，確定整車電路的項目組成員、制定產品設計開發計劃、進行產品的Bench Mark分析、可行性分析、專利查詢，完成重大、典型歷史質量問題、單元電路圖收集，完成整車電器二維布置圖、整車線束布置方案、產品技術描述、PA

12、RT LIST、沿用件、標準件、通用件清單的編制，整車電器原理圖（構想）等工作。此階段的主要交付物如下：序號交付物名稱交付物標準備注1產品設計開發計劃制訂了項目設計開發計劃2Bench Mark分析報告產品可行性分析通過3產品可行性分析報告產品可行性分析通過4產品技術描述第一版產品技術描述5PART LIST第一輪總布置設計及分析完成6沿用件、標準件、通用件清單第一輪總布置設計及分析完成7專利查詢報告專利風險排查完成8整車電器原理圖（構想）產品可行性分析通過9重大、典型歷史質量問題排除重大、典型歷史質量問題清單10整車電器二維布置圖第一輪總布置設計及分析完成1.2.2 產品工程設計階段此階段的

13、主要工作任務是完成供應商的選擇及技術協議的簽定，完成整車電路系統的詳細設計工作，最終形成產品的P階段2D圖紙，并下發供應商。其主要工作內容有：完成整車電路原理設計；完成EBOM編制；本階段的主要交付物為：序號交付物名稱交付物標準備注1整車插接器清單完成整車插接器物料分析2整車電器件清單整車電器配置已明確3整車電器功率表整車電器參數收集確認完畢4單元電路圖系統單元電路圖已完成5整車電路原理圖完成整車電路原理設計6DFMEADFMEA已完成7工程技術定義工程技術定義已完成8EBOM第二版EBOM發放完成9產品描述（VTS ）第二版產品描述完成10電源系統設計計算書設計計算已完成11整車搭鐵點保護圖

14、整車搭鐵點定義文件已提交生效12圖紙清單圖紙清單已完成生效132D圖紙數字樣車凍結，P數據發放完成1.2.3 設計驗證此階段主要工作任務是產品的試制試驗，完成產品設計的B認可工作。主要工作內容如下：1、制定DVP計劃并實施；2、編制整車電器系統檢測規范并實施；3、完成產品B階段設計；本階段的主要交付物為：序號交付物名稱交付物標準備注1P/B圖紙P/B定義（圖紙、標準）錄入系統2裝配技術說明書裝配技術書已發放（生產用）3DVP試驗計劃DVP會簽完成，并發到采購公司及供應商4EBOM驗證EBOM保持有效5試驗報告各種設計驗證已完成6整車電器系統檢測規范整車電器系統檢測報告1.2.4 產品認可此階段

15、主要工作任務是完成產品設計的D認可和工裝樣件認可工作。主要工作內容如下：1、繼續完成產品的OTS認可工作；2、驗證EBOM；3、進行設計變更，對部分零部件做產品優化；4、完成D圖發放。本階段的主要交付物為：序號交付物名稱交付物標準備注1設計變更2D圖D圖發放完成3EBOMEBOM保持有效4DFMEADFMEA保持有效5OTS認可零部件100%完成OTS認可第二章 電路系統概念設計整車電路的概念設計從公司下發的項目開發指令開始，也是我們正式介入新項目開發的起點,在這個階段里,我們要完成產品技術方案的可行性分析。主要工作內容如下：2.1 設計輸入2.1.1 產品的開發類型根據我公司新產品開發手冊的

16、規定，整車項目的新產品開發可分為：平臺開發、車型開發、變型開發。新產品開發屬于何種類型，由項目管理委員會在產品型譜規劃階段和新產品建議階段根據新產品前期研究成果和項目的戰略內容來確定。幾種開發模式分別定義如下：平臺開發：開發全新的平臺，全新整車造型、系統結構、配置、布置的整車項目。車型開發：在已有平臺的基礎上，全新整車造型和布置，通常選用已開發成熟的零部件，對整車系統結構進行改動的整車項目。變型開發：保留平臺，通過局部改變造型和布置，選用已開發成熟的零部件對車型進行小范圍改動的整車項目。不同的開發類型決定了我們在項目上的人力資源分配和工作范圍，而新車型開發類型及平臺類型的確定，對項目小組成員的

17、確定、整車電器目標的設定等起著重要作用。2.1.2 產品的基本信息在概念設計階段，我們通過對油泥模型的評審，以及新車型用途、用戶群、銷售區域、整車價位、整車風格特點、競爭車型等相關信息的定位。初步確定新車型開發涉及的法律法規、新技術的采用、產品設計目標。2.1.3 配置表整車配置表詳細的反映了整車電器零部件采用情況，幫助我們在項目初期對整車電器有總體上的、較為具體的把握，同時為整車控制策略的確定、電器盒的選型提供依據。2.2 數據分析新的車型設計開始之前，對車型的分析研究是非常重要的。整車電路的主要分析內容應包括：整車配置分析、整車電路系統的功能和控制策略、主要電器參數、整車電路系統的可維修性

18、、特殊電器系統的分析、各種細節分析等等幾個方面。2.2.1 整車配置分析 通過對車型的配置分析，我們可以從宏觀的層面上對整車電路系統獲得一個認識。初步確定該車電器方面的配置要求，為新車型的電源系統設計、電器盒選型、控制策略確定、電器系統布置提供前期分析的依據。電器配置表的格式如下：電 器 配 置 表 KFWJ編號: AD-KFWJ-序號產品名稱配置屬性基本型豪華型備注1后視鏡電 調除 霜電動折疊2.2.2 電器功能分析：通過對車型的電器配置及其電器功能等參數資料收集及分析，編制競電器配置和各電器系統的控制邏輯及電器參數列表。該列表的格式如下：*車的電器功能分析序號電器系統名稱功能及控制邏輯電器

19、參數備注2.2.3 知識產權分析在整車電路設計過程中，選用的新物料（如插接器、電器盒、蓄電池電線接頭、滑門線束）都應進行專利審查，避免由于專利問題引起設計糾紛。2.2.4 重大、典型歷史質量風險排除為避免重大、典型歷史質量問題的生現，在設計開始之前，我們應該對重大、典型歷史質量問題進行回顧，吸取經驗教訓，繼承成熟穩定的技術方案，或根據新車型的特點，制定相應的解決方案，避免重大、典型歷史質量問題在新車型上重現。2.3 bench mark 測試新的車型設計開始之前，對競爭車型的分析研究是非常重要的。整車電路分析內容至少應包括：整車電路系統的功能和控制策略、主要電器參數、整車電路系統的可維修性、特

20、殊電器系統的分析、各種細節分析幾個方面。根據競爭車型的具體情況，我們可以把整個分析過程分為：整車功能檢測、拆車過程電器性能測試、拆車后零部件測試分析。2.3.1 整車電器功能測量 整車電器功能的測量，按照4.1的方法進行測量。2.3.2拆車過程電器性能測試對于部分BENCHMARK車型我們將進行拆解分析，在整個拆解過程中，對于電器部分我們需要作以下分析：1、整車電器件、線束、緊固件、橡膠件、搭鐵點等的布置位置，2、電器件的結構、固定方式以及外形尺寸，3、分析、收集各電器元件的技術參數，4、電器零部件拆卸力矩，搭鐵點的電壓降，5、電器零部件的安裝方式。最終以Benchmark車型-整車電器系統綜

21、合分析出具分析報告。2.33拆車后零部件測試分析拆車后，需要對一些關鍵件進行試驗分析，例如蓄電池、電器盒、橡膠件、線束、緊固件等零部件；蓄電池的測試分析參照我公司蓄電池標準Q/SQR 04·075，電器盒的測試分析參見我公司標準Q/SQR 04·029。對于線束、緊固件、橡膠件需要分析結構、材料、安裝方式等方面的分析，可以按照Benchmark車型-整車電器系統綜合分析格式出具分析報告。2.4 概念設計2.4.1 單元電路圖初步設計在整車配置表確認后，需要單獨對電器部分的配置進行分析，并列出所需設計的單元電路圖的跟蹤清單，跟蹤項目組相關成員進行收集提交。單元電路圖設計確認過

22、程中插接器及引腳定義應該嚴格按照電子電器部“線對板插接器標準化”的要求進行。如有改變，必須經過部門評審簽字后生效。整車電路設計工程師，根據項目下發的配置表等相關信息，初版單元電路圖，組織各電器系統的工程師進行整車電器的討論、匹配、集成，如開關與用電器間的控制關系、觸點容量的確定，控制邏輯的初步確認；收集電噴、ABS、安全氣囊等系統的系統需求并將這些系統與整車系統的集成進行規劃構想。初步完成各電器系統的設計構想確認和各電器系統間的集成。并以此為依據，完成電器盒、控制器、電源系統等選型，規劃整車控制策略。2.4.2 設計構想書的編制設計構想書的內容應該包括：整車電路平臺定義，影響整車電路開發的關鍵

23、零部件定義，延用件開發件情況、重點變更電路或新技術運用方面的分析構想，整車電路設計目標設定等，此文件需交由部門相關領導審核后歸檔。2.4.3 整車控制策略的編制 在概念設計期間，需要勾畫出整車的控制策略框架，計算車整車電路系統大概包括那些用電單元，其負載大致多大，每個用電單元采取何種控制方式，如何控制？同時需要對整車的用電器進行初步確定。并設計整車電器控制圖。同時，計算出需要何種電源分配中心、電源系統來滿足整車電器的需求。2.4.4 FMEA編制 FMEA旨在及早識別出潛在的失效，因此愈早開始愈好。一般來說，在一個設計概念形成，設計方案初步確定時應該開始FMEA初稿的編制。隨著設計活動的展開，

24、在設計的各個重要階段，對FMEA的初稿進行評審，不斷進行修改，FMEA作為設計活動的一部分，應該在設計任務完成（如設計圖樣完成，過程設計文件完成）之時完成FMEA工作。FMEA是一個動態文件，在整個產品壽命周期內，根據反饋信息，在進行設計修改時對FMEA進行重新評審和修改。要注意，任何為改進系統某一問題而進行的設計修改活動，都要謹慎地評審它對系統，對相關的部分的影響。因此要對DFMEA進行重新評審，并做必要的修改。第三章 電路系統工程設計3.1 整車電路設計3.1.1 單元電路圖設計在整車電路系統的工程設計中，首先需要完成各個單元及電器元件的單元電路設計，各電器件負責人需根據如下要求制定出簽字

25、版的資料提交給整車電器系統科相應的負責人。并對相關的信息和參數逐步進行分析、確認、計算。根據VTS的要求討論并制定主要單元電路、電器件零部件組成，比如空調需要確定蒸發器結構類型、風門控制機構數量、傳感器數量、電子調速器、壓縮機類型、冷凝器類型等，并應開始編制初級BOM表； 電器件的額定電壓、工作電壓范圍、額定功率的確定； 額定工作電流、最大工作電流（電機阻轉狀態）、靜態耗電電流的的大小也應列入首要考慮范圍。 診斷接口定義、通訊協議按照我公司OBD標準執行。 收集完各系統圖紙后需從蓄電池容量的確定，發電機功率的選用，導線的設計，線色的選擇，保險的設計計算，繼電器的選擇，搭鐵點的選擇等方面進行單元

26、電路圖的設計計算。 注：單元電路收集應給各部門下發單元電路調查表3.1.2 電路保護設計在電路的設計中，電路的安全是需要重點考慮的一個問題，也就是說必須考慮到電路的保護，和電路的控制，及整個電路中各個遠見的匹配，以下重點討論保險絲和繼電器的設計選用。一、保險絲的設計：在整車電路設計的過程有關保險絲容量的確定需要根據整車各電器系統負荷大小及電氣性能特點，保險絲種類的確定需要根據各電器系統的電氣特性及中央電器盒的設計等綜合考慮。(一) 保險絲容量的確定確定電路電流后，選用規格合適的保險絲，。在常溫（25）下選擇保險絲容量的75%為電器負載的工作電流，當環境溫度生高時，保險絲的載流能力會下降，可參考

27、下列2種經驗公式，分述如下：A、公式一：If -保險絲的額定電流理想值 RR-溫度折減率 In -正常工作電流值其中In=P/Un ，可根據負載的功率和額定工作電壓求出，再通過保險絲的溫度折減率曲線得到該保險絲工作環境溫度下的溫度折減率值。將In、RR代入公式即可得出的If值。選擇現有規格里與If最相同或稍大的即為保險絲額定電流值。例如：一個Ato Fuse保險絲在90條件下工作，并在1.5A時工作，從下面的溫度折減率曲線圖中查得RR是95。那么保險絲的理想值則是在這種情況下，推薦使用2A的保險絲。B、公式二： 其中：通過計算得出的保險絲的電流是指用電器在常溫情況下（25）工作電流，一般情況下

28、用電器的額定電流用電器的額定功率用電器的額定電壓保險絲最大工作溫度時的修正系數溫度系數k=0.0015/t保險絲所在位置最大工作溫度t0常溫時的溫度，t0=25一般情況，保險絲規格最終選用大于計算值的最近規格；對于工作時間較短，不常用的電器件可以選擇相對較小規格的保險絲。設計輸入：室內最高工作溫度選85前艙最高工作溫度選120以上二個保險絲的計算公式，優先選擇公式一對于共用保險的情況要根據所掛負載的總功率計算保險大小，但一定要根據上表保險與導線的對應關系選好相應的導線。但針對ECU及其上傳感器，安全氣囊，ABS等影響整車安全的電器件上所帶的負載，不允許共用保險。每個大電流負載必須有自己單獨的保

29、險絲。（二）保險絲類型的選定根據電路中電器負載特性選擇保險絲的類型（慢熔式的還是快熔式的保險絲）。保險絲按熔斷特性不同，可以把分成慢熔保險絲和快熔保險絲?？烊郾ｋU絲常用在阻性電路中，保護一些對電流變動特別敏感的元器件；慢熔保險絲常用在電路狀態變化時有較大的浪涌電流的故障時仍能較快地斷開電路。最后根據保感/容性電路中（如因風扇電機電路），它能承受開關機時浪涌脈沖的沖擊，而真正出現險絲的裝配位置選用結構合適的保險絲類型。優先選用安裝后占用空間不大的保險絲。（三）保險絲位置的設定要想使保險絲在電路中充分發揮其電路的保護作用，設計電路時應該考慮保險絲在電路中的位置。如下圖所示：如電路圖所示A處或B處發

30、生短路時，保險絲能及時熔斷，起到保護電路和開關的作用；如電路圖所示在A處發生短路時開關會燒壞，而保險絲不能及時熔斷，無法保護前端的線路和開關。如在B處發生短路保險絲才能及時熔斷，能起到保護電路的作用；如電路圖所示在A處發生短路時開關仍會燒壞，而保險絲不會熔斷，即：此路的保險絲起不到電路及電器元件的保護作用。所以保險絲在電路中的位置設計比較合理的是電路圖。備注：對與繼電器和保險絲集成在一個電器盒的情況，保險絲接法如圖或圖的關系不大（因在同一電器盒內發生短路的可能性不大），反之最合理的接法參考圖。（四）其他注意事項確定保險絲的規格型號后，優先選擇已用的保險絲，減少開發周期（減少了產品性能試驗驗證）

31、。二、繼電器的設計汽車繼電器是具有隔離功能的自動控制元件，當輸入量（如電壓、電流）達到一定值時，輸出量將發生跳躍式變化，實現對被控電路實現“通”、“斷”控制。主要用于電路的控制和轉換。汽車繼電器在汽車電器控制中也就是起小電流控制大電流的放大作用。即：用一個很微小的控制量去控制很大功率的汽車電器。（一）繼電器的選型一般轎車上常用的繼電器額定電壓為12V，以下參數均針對此類型繼電器而言。工作電壓范圍的選擇：工作電壓范圍915V；動作電壓（吸合電壓）7.0V；釋放電壓（斷開電壓）2.5V4.8V。電壽命的選擇：根據功能的差異電壽命的要求也不同，常動作的繼電器（如閃光繼電器）其壽命5×105

32、次，一般的繼電器壽命1×105次即可。 線圈額定電流的選擇：一般優先選用帶并聯電阻型繼電器，額定電流 170mA。電流負載的選擇：根據用電設備的額定電流，選用相應額定電流的繼電器，繼電器的額定電流取決于觸點的負載性能（觸點的材質鍍層相當重要）。觸點壓降：對于常開繼電器觸點壓降應不大于10mV/A，對于常閉繼電器觸點壓降應不大于15 mV /A；最大電壓降不應大于100 mV。 （二） 汽車繼電器的選用根據電路系統控制邏輯確定繼電器的結構，根據電路負載的電氣特性和工作環境選擇繼電器規格。（防塵罩繼電器和塑封繼電器）（1）繼電器結構的選用 根據電路控制系統邏輯，選擇繼電器觸點的組數和形式

33、。繼電器觸點形式有一組常開觸點（1H）、一組常閉觸點（1D）、一組轉換觸點（1Z）、兩組常開觸點（2H）、兩組常閉觸點（2D）、兩組轉換觸點（2Z）。根據電路具體邏輯從上述結構中選擇繼電器觸點組數和形式。 常見的大燈負載、電機負載、感性負載電路中的浪涌電流很大，電路中的繼電器觸點容易產生燒蝕，一般采用RC網絡、二極管、壓敏電阻等觸點保護裝置減少觸點的燒蝕。同時觸點材料根據負載的不同，可從Ag-Pd、AgNio.15、AgSnO、特殊AgSnO幾種材料中選用，各種材料的優缺點和應用如下表：觸點材料優點缺點應用場合Ag-Pd抗硫化性好價格昂貴車載通訊繼電器AgNio.15電導率和熱導率高，機械強度

34、和耐腐蝕較強接觸電阻比Ag大阻性負載和低沖擊電流的感性負載或電機負載AgSnO抗燒蝕性能良好，抗熔焊性優于AgCdO，抗材料轉移性能好接觸電阻大、價格高大電流阻性負載、有較高沖擊電流的電機負載、燈負載特殊AgSnO抗熔焊性好，抗燈負載材料轉移性能好接觸電阻大、價格非常高閃光燈負載、以及燈絲常處于冷態的汽車燈負載 注意：當繼電器觸點切換低電平信號時（低電平一般指開路電壓為10mV100 mV ，觸點轉換電流為微安級到10mA），由于觸點表面的有機物、化合物難以在轉換負載時消除，導致觸點電阻大而不穩定，觸點壓降遞增，最終導致失效。因此，對汽車上需切換低電平信號的車載通訊、音響和GPS信號時，應選用

35、通訊繼電器。（2）環境因素對繼電器選用的影響繼電器的工作溫度應滿足工作環境溫度的要求，對繼電器的耐溫要求應根據繼電器所裝配位置的環境溫度進行確定。裝配在乘客艙內的繼電器的工作溫度應保證：-40+85；裝配在前艙的繼電器的工作溫度應保證-40+125。在發動機艙熱場改良后，個別位置的溫度不會高于125，如需降低發動機艙的繼電器工作溫度應進行溫度場確認。在潮濕（濕度超過RH85%）、有腐蝕性氣體的環境下（如發動機艙中），應使用塑封繼電器。其他區域（如乘客艙）可選用防塵罩繼電器。（3）繼電器額定電流的選擇繼電器額定電流的70%不應該小于負載的平時的正常工作電流；例如：工作電流為10.5A 的負載應選

36、用額定容量不小于15A 的繼電器，這樣繼電器才能長久地可靠地工作。確定所選用的繼電器各項技術參數應滿足電路設計及相應的實驗標準要求。（4）繼電器線圈參數的確定 繼電器動作后，如果降低保持電壓會減弱產品的抗振性，有可能在汽車顛簸時發生誤動作。推薦使用的保持電壓應高于80%的額定電壓。、繼電器的釋放電壓一般為10%的額定電壓，當線路上殘余電壓過大時，會造成繼電器不釋放。為保證低動作電壓（60%額定電壓）的要求，線圈一般設計功耗較高，長期施加在線圈上的最大工作電壓一般應小于120%額定電壓，已防止高溫老化、線圈匝間短路而使繼電器失效。（5）法規對繼電器的要求在目標市場禁止含鉛的法規要求時，選用的繼電

37、器須保證不含鉛。（6）其他考慮事項選用的繼電器必須符合我公司繼電器標準Q/SQR.04.209，優先選用已使用的繼電器，既可縮短開發周期，減少部件的性能試驗驗證（只針對部件的性能驗證，不包括在系統的匹配），又可保證產品的可靠性。3.1.3 電路負載的分配 在整車的電路系統中，有各種不同的用電器以實現不同的電氣功能和控制功能，在電路的設計中，如何對這些用電器進行電分配和地分配是需要考慮的一個重要問題。分述如下：一、電源分配各電器件具體采用何種工作電源模式需由該件工程師同供應商討論確定，可參考上述常用電器件的分配原則。同時要考慮到點火開關的耐電流值是有限的，故在進行電源分配時要對額定工作電流較大的

38、電器件采用繼電器控制的方法掛到相應的開關檔位上，這樣既可以滿足該件對電源的要求，也不會導致點火開關的工作電流過大，從而導致開關燒蝕的現象。待電源模式確定后即可進行保險絲及繼電器的選型設計。點火開關是大多數電器系統的電源分配點，大多數點火開關有4檔（位置）即4種電源模式。OFF（關斷）：所有受點火開關控制的電路都切斷且方向盤被鎖定，只有在該位置才能取下鑰匙； ACCESSORY（附件）：給汽車的電器附件電路供電，它不給發動機控制電路、起動機控制電路或點火系統供電。此檔位設置一般考慮到駕駛員的方便性；ON或RUN（運行）：正常的駕駛位置，給除起動機外的所有受點火開關控制的電路供電；START（起動

39、）：給起動機控制電路供電，釋放后鑰匙將回到ON 檔，在此位置時ACC 檔的負載斷電，以便有更足的電量用以啟動。一般要求的電源分配如下BAT（OFF）：室內延時燈、防盜系統、行李箱燈、喇叭、小燈（位置燈）、診斷系統、備用電源、制動燈、各控制器的記憶電源、警報燈及各種電器系統的工作電源等；ACC：電調座椅、音響系統、雨刮噴水系統、點煙器、座椅加熱、電動天窗等；IG1（ON）：后視鏡調節、組合儀表、安全氣囊、定速巡航系統、倒車成像、大燈及各控制系統（ECU、ABS、TCS、BCM、輪胎壓力、電動轉向等）的控制電源；IG2（ON）：電加熱除霜、空調鼓風機。 負載的分配情況（ACC、IG1、IG2、ST

40、、BAT）LOCK ：發動機停止并且方向盤被鎖定，只有該位置才能取下鑰匙；ACC ：收音機等附屬設備可以操作，但發動機啟動時切斷電源；ON ：正常的駕駛位置，所有的附屬設備均能操作；ST ：啟動馬達，釋放后鑰匙將回到ON檔。二、地分配整車電器件采用就近共用搭鐵點的原則，但針對ECU，安全氣囊，ABS等影響整車安全性的電器件和音響，油位傳感器等對干擾較敏感的電器件的搭鐵，要求單獨搭鐵。大電流負載（電機等）和小電流負載（傳感器等）要求分開搭鐵。 搭鐵位置的確定應遵循：1、搭鐵點盡量布置在容易維護的地方，便于搭鐵點維護。2、選擇就近搭鐵。即在用電器附近搭鐵，這樣就可以將在某一范圍內的用電器的地合并在

41、一起。3、對燈具、風扇等電器電路中的搭鐵，可以在線束中設計一個打卡點。然后再連接到車身上搭鐵點，就可以減少導線的使用，降低了線束的直徑與質量。4、對于控制單元、傳感器、儀表等電路的搭鐵，為避免搭鐵信號的干擾，應直接從電器件引線到搭鐵點。5、搭鐵位置優先選擇在各主要的梁上，除非特殊的情況外，不允許使用支架搭鐵，避免搭鐵不良。6、遵守一些電器件搭鐵的特殊要求。如發動機的搭鐵要求在距離控制模塊200mm以內，應該優先滿足。 3.1.4 電路集成 完成單元電路、電源分配、地分配后，需要從整車的角度考慮如何對整車電路系統進行集成。構成整車電路系統，并實現整車電路的設計目標。因此，需對整車電路中控制器和執

42、行器、控制器和控制器、控制器和傳感器及開關之間的輸入輸出信號的匹配性進行確認。特別對于電器件為不同廠家設計時，一定要經過設計人員和各廠家之間進行書面確認，以確保信號的匹配性，達到期望的控制要求，如下例。例 整車空調系統與EMS 系統的控制關系：圖 空調系統與ECM之間的邏輯關系原理圖從此控制邏輯原理圖上可以了解到空調系統與電噴控制系統之間的控制邏輯關系：ECM 控制單元接收到空調系統的輸入信號后在A2 及C1 引腳輸出低電位信號來控制空調壓縮機和冷卻風扇的工作，在此系統中需要確認的參數是：空調控制器的C6引腳輸出的信號類型（模擬信號、數字信號（包括開關信號）、脈沖信號）及信號的具體參數，如數字

43、信號是0V、5V 還是12V，同時確認EMS 的C7、B2引腳輸入信號的類型及具體的參數。若空調控制器中C6輸出的信號與ECM控制器中C7期望接收的信號不一致（不匹配），則可能導致A2、C1輸出的信號紊亂或無輸出，從而導致執行器無法完成期望的動作。注：整車電路系統工程師應對所有的電器系統原理負責。應和其他部件工程師一起確認各電器件的電氣原理，電氣參數。并從系統的角度對各個電氣部件提出要求，包括各電器件間的輸入輸出參數，整車及各部件的靜態電流的目標確定等。3.1.5 導線選擇 在整車電路設計工程中，同步需要考慮導線的設計。以下分述之，包括以下幾個方面：（一）導線類型的選用 根據電路中與線束相連的

44、元件的需求，確定導線的類型。對于一般的電源信號或者比較強的，不易受干擾的信號，可選用普通導線就能滿足信號質量的要求。對某些弱信號電路或易受干擾的信號電路應選用雙絞線或屏蔽線（例如安全氣囊電路或ABS電路）。雙絞線和屏蔽線的用途其本相同，一般車上的CAN線，弱信號的線都會用到雙絞線，而對于不同的信號我們對雙絞線的絞轉數量有著不同的要求，如曲軸位置信號和爆震信號電路的雙絞線，一米之內必須有三十三個以上的絞轉。如下圖所示：對于屏蔽線而言，一般要求屏蔽層一端接地，一端懸空。在使用時應注意，車身地本來就是不干凈的地，如果將屏蔽線的地接在車身，會降低甚至破環屏蔽的效果，應將地接在控制單元的參考地上，或者直

45、接用雙絞線。對于某些對信號的質量要求特別高的，應使用屏蔽線。從成本上考慮，由于屏蔽線要比雙絞線貴得多，所以在同等的情況下，優先選用雙絞線。再根據汽車產品應滿足目標市場的標準選擇合適的導線，目前有德標、日標、美標、國標等多種導線，可從上述導線中進行選用。 注意：當目標市場禁止使用PVC材料時，導線的絕緣層材料應選用XLPE。如沒有相關要求，線束產品中仍可以使用絕緣層材料為PVC的導線。 （二）導線耐溫等級的選擇根據線束導線的工作環境溫度，選用不同耐溫等級的線束。可參看附表一中各種導線的耐溫等級進行選擇。如日本標準導線中的AVSS導線工作溫度80，AEX導線工作溫度120。乘客艙的導線選用耐溫等級

46、為80的導線就能滿足要求。發動機艙線束的選擇耐溫等級為120的導線就能滿足要求。橫穿上述兩個區域的導線應選用耐溫等級同時滿足兩個區域的溫度要求的導線。經過排氣管等熱源附近的導線應選用耐溫更高的導線，可以通過溫度場獲得該區域的耐溫要求，再從各類型導線耐溫等級確定選用的導線類型。（三）導線截面積的確定在確定導線截面積時要考慮電壓降和使用導線的長度，可以通過以下公式得到：確定用電負載的電流強度：I=P/UNI -電路電流 UN-額定電壓 P -用電負載的額定功率在導線允許的壓降下UVL（見附表二），導線的截面積：A =IL/ UVLA-導線截面積 -銅的比電阻（0.0185.mm2/m）L-導線長度

47、 UVL-導線允許的電壓降得出的截面積A按實際線束尺寸最接近的值，確保導線實際電壓降小于推薦的導線電壓降。實際的電壓降UVLUVL =IL/ A 注：不推薦使用截面積1mm2以下的單股導線，因為這種導線的機械強度差。或者通過導線額定電流經驗選用表直接進行選用。應進行試驗驗證。經驗：導線的選擇我公司一般按照德標、日標選用，根據車身使用位置的不同線型的選用也有不同的選擇：對于前艙內使用的導線應該是耐高溫、耐油、耐震動、耐摩擦性能更好的；對于室內則耐溫的要求可以相對低一些；對于門內線束對耐彎曲性能要求需要高一些（日標的AVSS）。2S×108線徑的選擇可以根據一個經驗公式：I = S

48、15;108其中：I導線中通過的電流，S導線截面積4也有用：I = 公式的，這是更安全的公式不過會導致線束重量過重和成本增加。（四）導線和保險絲的匹配當選定電路的保險元件后，應確認與保險元件相連電路的導線規格，選用的原則是導線的電流-時間特性曲線必須高于串接在其內的保險絲電流-時間特性曲線。序號保險大?。ˋ）DIN導線尺寸（mm2）150.3527.50.352100.53150.7542015252.0/1.56302.5740485049606（五）導線選用推薦導線顏色的選擇參照QC/T 414 汽車用低壓電線的顏色。優先選用已有顏色的導線，避免增加其他顏色的導線。導線顏色應與所在的回路定

49、義一致。應避免在線束同一分支中使用相同線色的導線。線色和電路定義沒有相關要求。下表是接插件、導線（德標）的電流強度與環境溫度的關系也可以供線徑選擇時參考（六） 線色的選擇 要求電源線使用紅色線，地線使用黑色線，其余雙色線則參考下表選取。按DIN IEC 304的底色縮寫字母第一標志色WYGrGRVBrLBO白WOXOXOXXX黃YOXOXOXXX灰GrOOXXOXO綠GXOXOOXXXO紅RXXXXOXXO紫VOOOOOOO褐BrXXOXOOX藍LXXOXXOO黑BXXOXXOOOO橙OOOOOOOOX 推薦使用O 允許使用 不可使用3.2 電源系統設計整車的電源系統一般包含蓄電池、發電機、蓄

50、電池托盤、主保險、電源管理單元，電路保護裝置，及其連接導線等幾個部分組成。分述如下：3.2.1蓄電池1、蓄電池綜述 蓄電池是能將所獲得的電能以化學能的形式貯存并將化學能轉為電能的一種電化學裝置。鉛酸蓄電池是有稀硫酸做電解液，用二氧化鉛和鉛分別做為電池的正極和負極的一種酸性蓄電池。主要作用：是給起動系統提供電源、吸收瞬變過電壓及在發電機不工作時為輔助用電器供電。2、蓄電池容量的確定蓄電池主要的功能是啟動發動機，同時作為一個穩壓電源給整車供電，其容量的確定對整車的冷啟動性能有至關重要的意義。蓄電池容量計算詳見蓄電池設計指南。3、發電機功率的選用計算主要是依據整車用電器總功率，與發動機轉速、發電機調

51、節電壓來確定。整車用電器總功率一般采用經驗公式：整車用電器總功率：常用用電器功率：只有短時間使用的用電器功率 發電機功率的確定采用經驗公式： ：發電機輸出最大功率，發動機工作在2500轉左右：蓄電池功率，3.2.2. 電源管理系統 為了更好的保證整車的電平衡，延長蓄電池的使用壽命，提高整車的用電安全。在一些高檔車中引進了電源管理系統。通過一個蓄電池監測裝置和一個控制模塊來管理整車的電源系統。通過蓄電池監測裝置監測蓄電池的端電壓、電流、溫度，在通過數據分析、比較后，用一種專業的軟件，得出蓄電池的健康狀態和整車的用電情況。設計理念如下： 1、電源管理系統的功能始終以安全性最為第一要點，行駛性作為第

52、二要點，同時考慮人性化設計；引入電源管理模塊，不僅僅在特殊情況下有所保障，日常的使用也要發揮作用：a、以最優的方式對主副蓄電池進行充電以改善電池的循環壽命，包括以合適的電壓、防止長時間過充等；b、增加電源系統的診斷功能，便于對故障進行分析、記憶；c、增加電源管理系統與整車的信息交互，便于信息傳輸、顯示、自動快速反應，同時讓駕駛者更好的了解整車的狀況并作出正確的判斷；2、用電器等級劃分:stage1：完全舒適性用電器及奢侈性用電器如備用電源、點煙器、座椅加熱、冰箱、stage2：部分舒適性用電器如GPS、音響、空調（包括加熱絲）、電動座椅調節、后風窗加熱、停車輔助系統、電動后視鏡及后視鏡加熱、電

53、動窗簾stage 3：除上述兩個等級以外的，保證車輛安全性能的（行駛安全及設防安全）用電器及保證駕駛員能夠正常駕駛的用電器如ABS、ESP、EBD、EVO、TPMS、AirBag、發動機控制系統及附件、冷卻系統、變速箱控制系統及附件、喇叭、燈光照明系統、組合儀表、雨刮洗滌系統、玻璃升降器、天窗、車身及發動機防盜等。3、電源管理模塊（BMS）功能要求：荷電量估算（根據電池的外特性電壓、電流、內阻、電池溫度以及時間等參數來推斷SOC的大小，誤差小于8）；電池健康度估算（SOH）；實現電池運行狀態的實時監控；（包含充電過程控制、放電過程控制、電池組溫度控制、全天候電池安全管理）序號參數精度1電壓0.32充放電電流0.53溫度±1實現電池故障診斷和安全保護；（包含故障診斷、失效控制）