汽车电器电寿命的新型试验装置方案

王建伟

摘要：笔者研究汽车电寿命多年，本文通过分析汽车电器电寿命试验的重要性，全面分析对汽车电器电寿命的各种影响因素，提出了新型电寿命装置的试验方案。

关键词：汽车电器；电寿命；试验装置

进入二十一世纪以来，人们的物质生活水平发生了很大变化，人们对于生活中的舒适度和方便程度提出了相当高的要求。汽车制造水平的高低，可以代表一个国家的工业发展水平，为此世界各国都在大力发展自己的汽车工业，汽车的使用性能因此就不断的提高，跟随其后的就是汽车上的电子设备，用电设备等不但种类越来越多而且要求越来越高，这些对汽车工业的发展都提出了相当高的要求，我国的汽车工业发展水平若要突飞猛进的发展，能够与国外的汽车技术发展先进国家相抗衡，首先汽车零部件就必须实现国产化，而汽车电器作为汽车零部件中最为重要的部件，它的好坏直接影响到了汽车质量的整体好坏，所以我们要想研发出先进的汽车就首先必须实现汽车电器国产化，且质量一定要高，所以必须对其组织科学实验，特别是电寿命实验。

根据以上的分析，通过开展汽车电器电寿命实验的研究，必将使我国的汽车工业快速的发展。

1研究汽车电器电寿命使用的传统方法

1.1寿命从字面意义上讲暨生命的时间长短。而寿命实验则是指一个零部件从开始使用到进行第一次修理或者更换前所能操作的次数。

在试验中根据对汽车零件所施加的力量进行划分，可将试验分为电寿命和机械寿命两种实验。电寿命实验指将一个零部件加上相应的电負载后进行的实验。而机械实验则是零件不通电进行实验，很多零件的电寿命比机械寿命低一个等级，在我们组织电寿命实验时，汽车部件的触头无论是开还是闭都会有普通的机械损耗以及电损耗，电寿命的长短标志着一个汽车零部件寿命的长短，电寿命是汽车零部件寿命长短的一个重要标志，这就使电寿命比机械寿命低一个等级。在试验中我们可以选择不同的地点将实验分成现场实验和模拟实验两种，现场实验是一种好的试验方式，因为试验的环境处在一个真实的环境当中，但由于现场试验的距离较远，外界环境的不同，且同一种规格的实验品环境不同，因此很难统计失效的数据。模拟实验由于实验的环境一样，因此统计失效的数字很简单，电器产品的寿命实验都采取的是模拟实验的方式，但是模拟实验必修要能完整的再现出实验的全过程。

1.2传统的汽车电器电寿命试验方法及其不足。

目前在我国对于汽车电器电寿命的试验并没有一个统一的要求或者标准，国内所有的汽车电器厂商进行试验时都是以低压的试验标准组织试验。

使电器直接串联到直流电压和模拟负载的回路后，在试验时不断的将电源分开或者接通，根据电器在这个实验时正常动作的次数判断电器的性能，依据国家对于电器的试验标准的规定，我们可以将模拟负载划分成为两类。

（1）即真实的负载，如被控电机作为控制电机的负载。这种试验方法真实，但是在通电，断电不停的情况下，其真实的负载比控制电器的寿命少很多，因此我们在实验中，就必须不断的对负载进行更新，可是这样就会造成成本加大，而且由于更新不断，这就造成试验无法连续的进行，也就不能真实的反映出负载的性能。用真实的负载进行试验，第一次试验时，先接通，几秒后断开，在这两次接通时别的器件的状态是不同的，电机由于惯性在断电时还要继续运转几圈，内部的热量也不能散发完全，这就造成两次接通时电流的波形不一致，所以试验中的试验状况就不一致了，因此真实的负载进行试验很不科学。

（2）电阻或者电阻电感串联起来，但是这种方法我们并不能完全的模拟出真实的电流。因此以上所述两种方法都不合理。

2汽车电器的新型试验装置方案

对于新型试验装置的试验效果，我们期望它能够输出下图中所示的电流波形。它就像是程控电流源，我们在试验时要根据试验中的要求调整其峰值、稳定值以及峰值出现的时间和波峰的宽度。这样，该新型试验装置就可以在不同的电流下进行试验。无论做那种试验我们都可以将参数输入到控制部分当中，由试验装置自行处理。这就对试验的装置在精度等每个方面都要求很高，如图1所示。

2.1试验装置方案研究

单片机的控制模块和功率电路两个模块构成了该试验装置，其基本的工作原理见下图，该图中功率电路由电路元器件组成，如图2所示。

在此，我们对试验装置的分析，主要是分析单片机控制模块。图2中所示的汽车负载电流特性，设Imax为曲线的峰值，IN为曲线的稳态值，tmax为峰值出现的时间。以下

2.2新型试验装置的应用

在新型试验装置的使用当中若负载为感性的负载，我们首先考虑到的就是电感对负载的影响，因此此类试验时就要在电流的回路中串联电感，这样就可以产生过电压，具体如下图3所示：

在回路接通前，要使回路接通后L对电流上升的速度逐步控制，则要在K两端置电压。当电流经过，负载就可以正常工作，当电流继续增大，我们就可以利用单片机的控制产生波峰和曲线的部分，在回路开放或者断开时L释放电压，在负载试验中，L不用参加，就可以直接短接L的两端。由于电路本身就有电感，这样电路中电流上升速度就相当快，但是由于单片机提前设定了峰值，电流的峰值就不会超过，在这之后，单片机就控制住了以后的电流，利用单片机可以事先设定好电流源的周期，或者在试验中，人工中断单片机的信号，利用人工控制电流源。