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基于模块化设计的车载双稳态电源继电器设计
| 论文题名： | 基于模块化设计的车载双稳态电源继电器设计 |
| 关键词： | 车载电源继电器;结构设计;双稳态;磁保持;整车适用性 |
| 摘要： | 随着商用车电子化程度的提高，车辆对车载电器件的功耗和安全要求越来越高，传统的车载电源继电器在整车未关驾驶室电源总开关的情况下，经历3天以上将导致蓄电池亏电，整车无法启动，造成了极大的客户抱怨，，严重影响了车辆使用以及品牌形象。而且对于危险品运输车，基于防爆安全考虑，对于车辆防爆区域的用电器将考虑采用防爆电器件，传统的车载电源继电器存在巨大的表面温升以及低的防护等级，无法适用危险品运输车的使用工况。 归根结底，以上的问题都受制于传统的电源继电器的结构，传统的电源继电器实质上为机械式电磁继电器，单线圈能耗型结构，在接通电源继电器后稳态状态下最大功耗为9.6W。要想彻底的解决以上问题，只有通过产品的设计原理与结构的变革才能实现。 本文研究的是一种磁保持式双稳态电源继电器，此种产品的性能特性完美的解决了传统电源继电器在整车适用性问题。首先，产品的工作原理不同于传统电源继电器，其原理是彻底变更传统的电磁式继电器架构，触点开闭过程采用电磁驱动，触点分断和闭合状态采用永磁维持电磁式电源开关。它具有节能环保、低温升、低噪音、高可靠性的工作特性，规避了产品的静态功耗过大导致整车的蓄电池亏电;同时产品的静态功耗为零，产品的温升低，从而产品的内外呼吸效应低，产品可达到良好的密封等级，触点通断电火花不外露，达到了危险品运输车辆的客观要求。 基于以上产品特点，本文首先阐述了车载磁保持式双稳态电源继电器的市场开发背景，通过总结汽车行业电源继电器的发展历史、产品的结构型式以及原理升级变更、继而对新时代的产品需求进行了深入的剖析，探讨。 其次阐述了车载磁保持式双稳态电源继电器的设计方法与理论，介绍了模块化设计理论与方法，结合模块化设计方法，对车载双稳态电源继电器的设计架构进行了划分，从而可以更为灵活的开展结构设计;同时介绍了电磁CAE分析的基本理论基础，为开展工程仿真分析提供了科学依据。 最后，结合模块化设计方法以及电器基础理论，按照产品典型硬件模块以及软件模块的思路展开设计，重点论述了产品的设计流程，涉及主触点模块设计、双稳态磁保持结构模块以及软件模块的设计;同时采用CAE仿真技术和工程DV验证，对产品的设计构想开展了分析验证。 研究结果表明，经过模块化设计磁保持双稳态电源继电器，采用新的结构型式后，产品基本实现了极低的系统功耗，良好的产品性能更能适应当前的整车工况要求。升级后的车载电源继电器，对保证车辆的良好的使用性能、安全性能具有重要的使用价值。 |
| 作者： | 朱秀贵 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 聂昕;邓聚才 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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