全面解析KL15、KL30和KL31电的专业知识

在汽车行业的工作中,我们常常会接触到KLKL30和KL31这些专业术语。然而,这些术语的具体含义可能对一些人来说并不清晰。同时,随着新能源汽车的快速发展,车上的启动开关(OFF/ ACC/ ON/ START)也发生了显著变化。基于这些背景,本文旨在深入探讨这些专业术语的内涵,以及汽车启动开关的演变历程。

首先,我们来看KLKL30和KL31的标准定义。这三个术语均源自DIN 72552标准。其中,KL是德语Klemmenbezeichnungen的缩写,意为端子/接口或Terminal/Connector。具体来说,15代表从点火起动器开关切换为正极;30则表示直接从电池中引出正极;而31则是指负铅直接来自电池或车辆接地。这些定义为我们理解汽车电路中的关键概念提供了基础。

接下来,我们将探讨汽车启动开关的演变历程。随着新能源汽车技术的不断进步,启动开关已经从传统的机械式演变为更加智能、便捷的电子式。这种变革不仅提高了启动的效率,也为驾驶员提供了更加舒适的驾驶体验。

2 KL30的详细定义

在汽车电气系统中,KL30代表蓄电池供电电压,也就是直接从蓄电池正极引出的电源。这一电源主要为汽车上的各个电子控制单元(ECU)提供稳定的低压供电,确保汽车各系统的正常运行。其供电原理如下示意:

接KL30最典型的ECU是遥控钥匙或无钥匙进入控制器,这些控制器使得车主能在车外轻松解锁车门,只需一按钥匙即可。根据DIN 72552标准,KL30电源的电压范围通常设定为11V至15V。然而,在设计中,为了应对过充和过放的情况,12V铅酸电池的电压范围通常被定义为0V至16V(偏差控制在±5V以内)。

接下来,我们来了解KL15的详细定义。
在汽车电气系统中,KL15代表点火信号,它不仅触发发动机的点火,还启动车辆的启动过程。当车钥匙转到启动位置时,KL15信号被激活,从而为大部分ECU提供电力以启动运行。这个信号由汽车的总电箱供电,并通过保险丝引出,连接到各个ECU的KL15管脚上,如下面这个示意图所示:

DIN Terminal Designation – 第22条军规

过去,许多ECU都是接在KL15上,以防止ECU持续耗电导致蓄电池电量耗尽。

接下来,我们探讨KL31的详细定义

在汽车电气系统中,KL31代表蓄电池的负极,也就是整个电气系统的公共接地端。所有ECU都通过KL31与公共地相连,而不是各自接地。这种设计有何好处呢?

首先,电流回路更加稳定。电流从电源正极出发,经过各种电气设备,最终通过KL31回到电源负极,形成一个闭合的回路。而KL31作为蓄电池的负极,确保了电流能够顺畅地返回到电池的负极端。

其次,系统稳定性得到保障。通过提供稳定的地线连接,KL31确保了整个电气系统的稳定运行,有效防止了电气噪声和干扰对设备的影响。

此外,KL31还发挥着安全保护的作用。在电路出现故障时,电流会通过KL31返回到蓄电池,从而避免了电流在电路中无限制地流动,降低了火灾和电击的风险。

最后,我们来看KLKL30和KL31之间的关系
KL15的电源来自KL30,两者通过钥匙点火开关直接相连。而KL30和KL31共同构成了电气设备的供电回路。当电气设备工作时,电流从KL30出发,经过设备本身,最终通过KL31返回到蓄电池,从而完成了一个完整的电流循环。

KLKL30和KL31与汽车钥匙孔挡位的关联
在传统汽车启动过程中,我们通常需要插入钥匙并旋转至不同的挡位,如OFF、ACC、ON和START。这些钥匙挡位与KL15电和KL30电之间存在着特定的对应关系,如下表所示:

即OFF/LOCK档位下,仅有KL30供电,此时ECU能正常运作。而当钥匙旋转至ON档时,KL15才会出现。这样的点火系统设计对许多人而言并不陌生,其典型的使用流程如下:

首先,将钥匙插入并初始置于OFF档,此时车辆电路完全关闭,仅防盗系统和车内小灯保持工作状态,方向盘也处于锁止状态。

接着,将钥匙旋转至ACC档,这一步将接通车辆的部分电器电源,例如收音机等设备。

然后,进一步将钥匙转至ON档,此时车上所有电器电源将被接通,并启动车辆的自我检测程序。

最后,将钥匙转至START档,启动发动机。启动机将开始工作并带动发动机启动。启动完成后,松开钥匙,钥匙将自动回到ON档,发动机则继续运行。

这样的点火系统究竟是如何运作的呢?这背后涉及到了点火开关的接线。值得注意的是,不同车辆的点火开关电线连接方式可能有所不同。接下来,我们将以某种特定类型为例,来深入探讨一下其工作原理。

该车型的点火系统包含四个关键终端:

ACC(附件):此终端的核心作用是向汽车的各类电气组件,如雨刷、收音机及车灯,输送电流。通常,我们会发现其中包含紫色的电线。

BATT(蓄电池):该端子通常以一根粗壮的红线与蓄电池相连,确保持续供电。

ST(启动器):这个终端与启动电磁阀紧密相连,其末端通常为黄色或棕色,用于启动车辆。

IGN(点火输入):这是车辆点火开关的主控终端,负责点燃车辆和其他电子设备。它通常以红色或黄色电线呈现。

在操作时,务必参照制造商的手册,以确保每个端子的颜色编码正确无误。这样,我们就能避免在接线过程中出现任何错误。此外,通过研究4线点火开关的原理图,我们可以更深入地了解在拧动钥匙时,究竟哪些点火线路被激活了。以下是一张4极点火开关的接线图:

经过上述的介绍,我们详细了解了KLKL30和KL31的定义,它们与钥匙档位的关系,以及在拧动钥匙时不同档位的电路连接状态。这些内容主要适用于传统的燃油汽车。然而,随着汽车行业的飞速发展,点火开关系统也在不断演变。例如,在新能源汽车中,KL15和KL30的演化已经有所不同。对于燃油车或混动车而言,通常采用一键启动方式;而对于纯电动车,如特斯拉,甚至无需按键即可启动。因此,在汽车行业不断进步的背景下,点火开关系统的接线和功能也在不断更新和优化。

在新能源汽车领域,KL15和KL30的概念正经历着深刻的变革,以适应新的电气架构和能源管理需求。随着整车电子电气架构的升级,KL15信号已从传统的硬线信号转变为数字化信号,通过CAN网络进行传输,从而提高了信号的可靠性和灵活性。在新能源混动车型中,KL15信号不仅控制发动机的启动,还可能参与BMS的控制,并与车辆其他系统深度集成,实现更智能化的车辆控制。

同时,电动汽车的高压电气系统也带来了KL30电的新变化。传统的12V电气系统已被更高电压的系统所取代,如400V或800V,这使得KL30电的概念扩展到了高压电池的正极,为驱动电机、车载充电器和DC/DC转换器等高压电气设备提供电力支持。然而,这也带来了更为复杂的管理挑战,需要与BMS协同工作,以优化电池的充放电过程,延长电池寿命,并确保车辆的能源效率。此外,高压电气系统的引入也加强了KL30电的安全标准,包括绝缘监测、故障检测和紧急断电机制,以确保乘客和维修人员的安全。

总的来说,KL15和KL30的概念在新能源汽车中得到了保留并进一步发展。它们不仅继承了传统汽车中的基本功能,还根据新的整车电子电气架构和能源管理需求进行了显著的改进和优化。随着汽车技术的不断进步,KL15和KL30在新能源汽车中的角色和功能将继续演变,以适应未来汽车电气系统的需求。

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