2.1.5 电源系统匹配参数的选择

1．发电机功率的选择

按峰值功率选定发电机容量显然由于利用率低导致研制代价较高而不合理。可以发电机的短时过载能力（甚至蓄电池瞬时放电）来满足峰值功率要求，并根据在苛刻的空间尺寸约束下过载能力（一般为额定的1.3~1.5倍）的实际研制水平来选择。

发电机的额定功率为：

根据式（2-3）计算所得的发电机额定功率值，从我国军用标准GJB 1321—1991《装甲车辆电气设备通用规范》中的发电机序列中选取相匹配的电机容量，使其既要符合瞬态功率要求的需要，又要完全满足供耗电平衡条件。

2．起动电机功能参数计算

第一步，计算初始条件，需要有车辆设计总体提供的相关参数，即动力分系统提供的发动机折合到曲轴端的转动惯量、摩擦阻力矩、发动机压燃转速、起动时间。

第二步，发动机的起动功率计算。根据第一步的参数计算出角速度、角加速度、折合到发动机曲轴上的惯性阻力矩、折合到发动机曲轴上的总阻力矩、发动机所需起动功率P1。

第三步，起动的附加负荷，需要有总体提供的相关参数，即传动系统提供的起动时传动箱及附件（压缩机、油泵等）的驱动功率P2；冷却风扇的附加功率P3。

第四步，起动机功率的计算：

PS=P1+P2+P3。

在总体严格的安装尺寸约束条件之下，考虑到起动电机研制的可行性和GJB 1321—1991《装甲车辆电气设备通用规范》中对起动电机功率等级的规定，确定起动电机额定功率NS（名义值）。

第五步，起动电机额定转速的计算。

设发动机飞轮齿数为Z1，一般Z1=160；起动电机齿轮齿数Z2参照与上述齿圈配套的系统，一般Z2=11，则起动电机额定转速为：

式中，N1为发动机压燃转速。

为了确保发动机在低速下有良好的加速性能，可适当降低起动电机额定功率对应的运行转速。根据计算值NS，参照我国坦克装甲车辆常用起动机的额定转速范围，选择坦克起动电机。

第六步，起动电机额定力矩的计算：

式中，η为齿轮传动效率。

第七步，起动电机制动力矩的计算。

忽略电枢的影响，可以认为起动电机由空载到制动的整个过程中磁通基本不变，则M=f（I）为一条直线，而P=f（I）为一条抛物线。起动电机的工作特性曲线如图2-1所示。

从图2-1可以看出，

IK-IN=IN-I0

即

由此，可推出估算公式：

一般取值MK≥2MN。

3．蓄电池容量的计算

1）蓄电池的作用

蓄电池的主要功能是保障车辆低压起动时，起动电机电能的供给，确保车辆的正常起动。同时在车辆静止状态为车内照明和维修检测设备提供短时的电能输出；车辆起动后，蓄电池与低压电网并联，能够提高电网耐冲击能力，保持低压电网的稳定性。

2）蓄电池容量的计算

蓄电池选择额定电压24V的铅酸蓄电池，根据经验计算式（2-7）进行计算：

式中Q——蓄电池的总容量（A·h）；

P——起动电机的额定功率（kW）；

U——蓄电池的额定电压（V）。