基于开架式柴油发电机的车载供电系统设计

安徽四创电子股份有限公司 李 浩



基于开架式柴油发电机的车载供电系统设计

安徽四创电子股份有限公司 李 浩

【摘要】本文基于开架式柴油发电机设计了一种车载供电系统，该系统能够较好的与应急通信指挥车整体系统进行融合。通过采取隔振减噪、通风散热措施，该车载供电系统能够满足应急通信指挥车的装车规范及使用需求。

【关键词】开架式柴油发电机；车辆改装；车载供电系统

1 前言

车载供电系统为应急通信指挥车的野外作业提供电力保障，是该类车辆改装中重要的组成部分。一般情况下，采用车载电源生产厂家提供的成套车载发电机组作为应急通信指挥车的车载供电系统，其技术成熟、性能优越且便于安装。但是，在成本控制、进口品牌限制、结构尺寸制约等因素的影响下，上述方案便无法实施。基于国产开架式柴油发电机，进行系统融合设计、通风散热设计、隔振减噪设计，以满足应急通信指挥车车辆改装的各项要求，为特殊条件限制下应急通信指挥车的改装提供了合理的车载供电系统解决方案。

2 系统融合设计

应急通信指挥车是由多个不同的分系统通过软硬件集成而成，各分系统无论在功能上和安装空间上都相对独立。为方便操作及维护，需要对各分系统的管理控制功能和操作界面进行融合处理，使整个系统便于统一管控。

图1 车载供电系统融合设计

车载供电系统通过RS232通信协议与应急通信指挥车的中控计算机相连，实现对车载供电系统运行状态及运行参数的集中监控及调整；通过RS485通信协议与发电机远程控制盒相连，远程控制盒安装在应急通信指挥车设备机柜面板上，从而实现车载供电系统的人机操作界面与整个系统的融合。车载供电系统的融合设计如图1所示。

3 隔振减噪设计

开架式柴油发电机的振动和噪声较大，故安装在应急通信指挥车上时，需要关注其自身振动以及工作噪声对整个应急通信指挥车系统的影响。通常在车辆改装阶段，需要对开架式柴油发电机采取特殊的隔振及减噪措施。

开架式柴油发电机噪声主要有机械噪声、燃烧噪声、风扇噪声、进气噪声、排气噪声等，这些噪声可以通过机身辐射、底座振动、排气管等向外传播。[1]为获得较好的减噪效果，一般采取隔声、吸声、消声、阻尼减振等综合措施。对于应急通信指挥车的改装，同时考虑经济性因素，重点采取以下措施：为发电机设计独立的工作舱，隔离噪声源；设计隔音、吸音结构，避免噪声通过空气传播到工作舱；设计隔振结构，避免低频振动通过车体传递到工作舱。

3.1 隔音、吸音设计

设计两级隔音舱来实现发电机噪音与工作区的隔离。第一级隔音舱为独立的发电机舱，其对发电机进行包围，阻断发电机的工作噪音向四周扩散。第二级隔音舱为方舱隔断，其直接对发电机设备舱和工作舱进行空间分离，进一步阻止穿过独立发电机舱的噪音进入工作区。两级隔音舱结构如图2所示。

图2 两级隔音舱结构示意图

发电机舱及方舱隔断的舱壁进行特殊设计、采用特殊材料，以达到较好的隔音、吸音效果。舱壁为多层结构，包括吸音层、隔音层、阻尼减振层、铝板和发泡层等，如图3所示。

图3 舱壁多层结构

3.2 隔振设计

开架式柴油发电机的振动会通过方舱底框传递到工

作区产生低频共振噪声，而低频共振噪声会导致工作人员心情烦躁。通过在发电机安装框架与方舱底框之间加装减震器，可以隔离振动的传递。选用具有变阻尼特性的减震器，在共振区内有大阻尼抑制共振峰值，在隔振区内阻尼迅速减小，从而可达到较好的隔振效果。

4 通风散热设计

开架式柴油发电机工作会产生大量的热量，并且靠周围的空气流动将热量带走。为了保证发电机在允许的环境温度范围内长时间正常工作，需要对发电机舱做通风散热设计，重点是选择满足通风量要求的风机并设计合理的通风风道。

首先，计算出发电机散热所需要的通风换气量以及进、排气口的空气流速，以及以上计算所得的数据选择合适的排风机。[2]其次，解决好降噪与通风散热的矛盾，在保证进气量、空气流速满足发电机正常工作的前提下，控制风道截面积及长度，尽量减小噪音泄漏量。通风散热设计方案如图4所示。

图4 通风散热方案

5 结束语

通过采取上述综合措施，形成了基于开架式柴油发电机的车载供电系统设计方案。方案中发电机散热良好、噪声等级满足系统要求且操作方便。该方案已得到应用，能够保证应急通信指挥车顺利开展工作。

参考文献

[1]勾长虹,杜津玲.车载发电机组的降噪及通风散热技术研究及应用[J].中国汽车工程学会年会论文集,2009.

[2]张华,余晶晶,等.方舱内柴油机组的降温降噪处理[J].数字技术及机械加工工艺装备,2011(8):36-39.