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浅谈汽车用中央配电盒的型式

2017-01-10

汽车实用技术 2016年12期
关键词:型式电路板双面

王 昆

(安徽江淮汽车股份有限公司,安徽 合肥 230601)

浅谈汽车用中央配电盒的型式

王 昆

(安徽江淮汽车股份有限公司,安徽 合肥 230601)

文章主要介绍了汽车用中央配电盒的功能、结构分类以及轻量化的发展趋势。

中央配电盒;结构分类;轻量化发展趋势

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.12.045

CLC NO.: U463.62 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)12-132-02

概述

随着汽车及电子产品的发展以及人们对汽车舒适性、安全性、人性化要求的不断提高,汽车上的用电设备越来越多,相应的中央配电盒所要保护的线路也相应的增加。中央配电盒负责着整车电源分配、电路保护及电路控制,保证着车上各个用电设备的安全及整车使用,它的好坏直接影响到汽车的性能、安全。

1、线插式中央配电盒

线插式结构的中央配电盒直接由导线带端子固定在塑料盒体上,为了满足功能要求在盒体内有一些汇流条(为了简化内部结构,用铜板将电流引入,分配到各路熔断器,再通过端子及导线分配给各用电器)。这种中央配电盒主要起熔断器盒的作用,它的内部结构比较简单,继电器等电路都是相互独立,电路之间的连接靠线束中的导线来实现。

这种配电器盒结构工艺相对比较简单,对电路的变更灵活较好,但不具备防水防尘的功能。因此现代汽车上该种结构基本不再采用。这种结构的中央配电盒见下图1、图2所示:

图1 线插式中央配电盒(正面)

图2 线插式中央配电盒(背面)

2、层压板式中央配电盒

层压板式的中央配电盒采用几层线路叠加的方式来实现内部电路的连接控制,每层线束有很多冲压的铜条按要求排布构成,铜条是用模具按设计要求将铜板制成一定长度、宽度、厚度和形状,将其与中央配合盒插接件端子、熔断丝插座、继电器插座相连,铜条之间用绝缘物绝缘并固定,再固定在上下塑料盖板上。因铜条导电性好、横截面较大,又有绝缘物固定,所以散热量不是很大,一般不会发热变形做成短路,故相对可靠性较好。每层线路之间由橡胶板分开,橡胶板上有凹槽和孔,对铜条线路起着定位、固定和穿过的作用。这种类型的中央配电盒由于使用了多层线路,能满足熔断器、电路导通和一些继电器的电路功能要求,国内20世纪90年代引进生产的车型大多采用这种中央配电器盒。但由于这种中央配电盒内部电路是用很多铜条来实现,做铜条要几十副模具,结构相当复杂而且铜条重量很重,铜材价格也很高,所以制作成本很高,体积也比较大,如果电气功能复杂,这种中央电气接线盒则满足不了要求。

这种型式的中央配电盒由于其制作工艺比较复杂,设计变更不容易实现,制造成本也相对比较高,加上其自身重量会比其他型式的同等功能中央配电器盒要重,因此,在现代汽车上该种结构也越来越少。这种结构的中央配电盒见下图3、图4所示:

图3 层压板式中央配电盒(正面)

图4 层压板式中央配电盒(背面)

3、PCB型式中央配电盒

PCB形式的中央配电盒就是用电路板能将熔断器、电路导通和继电器等集成在一起,真正实现集中控制,整体上美观整齐。这种型式的中央配电盒又分为1层双面铜箔印刷电路板式和两层双面铜箔线路板型式,1层双面铜箔型式的中央配电盒用在电气功能不是很多的车型,随着汽车功能的不断增加,双面铜箔线路板型式的中央配电盒成为目前最主要采用的型式,这种电路板是由两层双面覆铜印刷电路板通过导流柱(由铜制成,连接两层印刷电路板进行电路传递)连接构成的,第1层双面覆铜印刷电路板主要用来满足电气功能要求,在覆铜印刷电路板上分布各个继电器盒熔断丝电路;第2层双面覆铜印刷电路板用来满足把电流引到线束上,在该双层板上要实现线路的导通、分配布置,与线束对接的插接端子的布置,由于电路要引到不同的线束上,因此端子和线路的布置在这一层非常重要。采用双层双面覆铜印刷电路板,电路设计将更加自由,可更好地满足整车电气集中控制,电路板质量轻、体积小巧,成本较低,有非常大的实用价值。

PCB型式的中央配电器盒主要将熔断器、电路通和继电器等集成安装在一起,起到集中控制、线路简洁、易于安装维修的作用。该中央配电盒性能远远优于线插式和层压板式的中央配电盒,并且针对不同车型该中央配电盒电路板可灵活改进,有很大的市场应用前景,也被越来越多的汽车车型所应用。这种结构的中央配电盒见下图5所示:

图5 PCB型式中央配电盒

4、IBEC型式的中央配电盒

IBEC型式即将电子控制模块与中央配电盒集成在一起,这种型式的中央配电盒的主要特点是电子与电器的集成化,较少了线束数量及在线接插件,降低了系统成本,电器模块和电器盒可以单独维修。这种结构的中央配电盒见下图6所示:

图6 IBEC型式中央配电盒

5、结论

随着对汽车轻量化要求的不断提高,对中央配电盒的型式设计及轻量化也提出了更改的要求,在上述的几种类型的中央配电盒中,层压板式的中央电器盒是DELPHI在1991年首次实现商业应用,其后逐步被全球大部分汽车制造商所采用,实现进度较慢,因此在近些年来对这种型式的中央配电盒已很少采用。

线插式中央配电盒用铜线取代冲压金属片实现汇流排联接,在1995年它得到商业应用,与层压板式相比,其变更性更加方便快捷,在重量上也比层压板式减轻,成本上也会有所降低,但其性能及可靠性上要靠厂家严格控制。

采用PCB式的中央配电盒,它与层压式及线插式的中央配电盒相比是采用了双面印刷电路板和焊接端子,使电器盒尺寸更小,重量更轻,同时也可以集成电子功能。

采用IBEC电子集成中央集控中央配电盒,此种保险丝盒将电气与电子集成化,重量更轻,成本更低,唯一美中不足的就是维修成本较高,如果某一功能失效,就需要更换整改总成件。

[1] 车用中央电气接线盒技术条件 QC/T 707-2004.

[2] 汽车电线束技术条件 QC/T 29106-2014.

On the type of central distribution box for automobile

Wang Kun
(Anhui jianghuai Automobile Co., Ltd., Auhui Hefei 230601)

This paper introduces the function、structural classification、composing and featherweight development trend of the distribution box of central electrical appliance.

distribution box of central electrical appliance; structural classification; featherweight development trend.

U463.62

A

1671-7988 (2016)12-132-02

王昆(1988-),男,助理工程师,就职于安徽江淮汽车股份有限公司技术中心商用车研究院,主要从事汽车线束方面的研究。

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