浅谈针对汽车的水路运输模式解决方案

卢军波

（重庆力帆实业（集团）股份有限公司，重庆 400707）

浅谈针对汽车的水路运输模式解决方案

卢军波

（重庆力帆实业（集团）股份有限公司，重庆 400707）

基于汽车出口水路运输中存在的蓄电池亏电问题，研究一种新型的汽车自动断电装置。通过分析亏电的形成原因，从功能框图、控制逻辑以及电量计算方法等几个方面进行研究，并完成了样车测试。此方案解决了水路运输过程中的亏电问题，同时还在一定程度上降低了人工成本。

水路运输；汽车电子；蓄电池；自动断电装置

伴随着中国汽车工业的发展和自主品牌技术的成熟，不少汽车品牌已经逐步走向国外市场。水路运输因其可实现大批量运输，具有成本低、安全可靠的特点，成为汽车出口的不二选择［1］。但由于水路运输周期长，如何在汽车储运过程中降低起动蓄电池储存电量消耗，避免因长时间过放电所造成的汽车不能起动的现象，同时减少过放电造成蓄电池硫化损坏的问题，成为一个新的课题。

传统方式：发运车辆装船后，人工拔掉蓄电池负极，到达目的地港口再重新恢复。该种方式需要大量的人员进行操作，人工成本高。如遇集装箱运输，操作相当困难。为克服上述不足，本文介绍一种新型的汽车自动断电装置。

1 装置的基本功能

1.1 电源管理

对于正常使用的车辆，断电装置为车身控制模块BCM、音响、仪表、天窗、室内灯等需要职守的系统提供电源。

1.2 系统休眠

断电装置在连续检测72 h中［2］，若车辆一直处于未使用状态，断电装置会自动进入深睡眠状态，主动切断BCM、音响、仪表、天窗、室内灯等系统的电源，使这些系统处于断电状态，同时断电装置的静态电流≤1mA。

1.3 强制唤醒

断电装置在检测到车辆即将使用（钥匙从OFF挡旋转到ACC挡）时，会自动给BCM、音响、仪表、天窗、室内灯等所受控制的系统上电，使这些系统立即恢复其固有的功能。

1.4 负载能力

断电装置驱动的额定负载能力为30 A，其过负载能力为额定负载能力的150%。

1.5 系统电路原理

本断电装置的控制器电路主要由开关电源电路、时钟控制电路、8位CPU、CMOS驱动电路组成，同时考虑到控制器自身的过压保护、短路保护、过流保护、极性反向保护等保护措施，控制器及外围电路原理图如图1所示［3］。

图1 控制器及外围电路原理图

2 控制逻辑

自动断电装置的工作模式分为运输模式和常规模式。运输模式是为了满足车辆的长时间运输要求而设计的，使车辆自身能耗降到最低；处于常规模式时，自动断电器内部输出端为长通状态，输出高电平（12 V）并直接驱动负载。

2.1 运输模式

自动断电装置在运输模式下存在2种状态：休眠状态和强制唤醒状态（满足中途中转需要）。

2.1.1 进入休眠状态的条件

1）自动断电装置首次装车上电（B+）后，点火开关处于断开状态，若持续72 h未检测到触发信号（12 V），自动断电装置进入强制休眠状态（图2）。

2）自动断电装置首次装车上电后的任何期间内（未进入强制休眠状态），当触发信号在5 s内连续进行5次切换，停止OFF挡，自动断电器进入强制休眠状态（图3）。

图2 持续72 h未检测到触发信号

图3 触发信号在5 s内连续5次切换

3）当自动断电装置处于强制唤醒状态时，点火开关断开（OFF挡）后（12 V掉至0 V），自动断电器立即进入休眠状态（图4）。

2.1.2 进入强制唤醒状态的条件

自动断电装置处于休眠状态，当触发信号上电（12 V）时，自动断电器立即进入强制唤醒状态（图5）。

图4 点火开关断开

图5 触发信号上电

2.2 运输模式切换到常规模式

自动断电装置处于运输模式时，点火开关在5 s内从OFF挡连续3次切换到ACC挡，第3个高电平保持2 s后，自动断电装置退出运输模式，进入常规模式（图6）。2.3 常规模式切换到运输模式

图6 自动断电装置进入常规模式

自动断电装置处于常规模式时，断掉自动断电器的B+电源（时间大于3 s），B+电源再次上电后，自动断电器退出常规模式，进入运输模式（图7）。

图7 自动断电装置进入运输模式

3 整车允许放置最大天数的计算

计算整车能够放置最大天数的公式如下T = C ×（1 - Q ）÷（ Z ÷1000 × 24 + A × C ÷30

式中：T——整车静态放置后仍能起动的最大天数；C——蓄电池容量，Ah；A——蓄电池每月自损耗百分比，一般约为3%～5%，此处取5%；Q——整车起动蓄电池允许的最低百分比75%；Z——整车目标静态电流，mA。

以蓄电池容量60 Ah为例，取目标静态电流为1 mA，C=60 Ah，A=0.05，Q=0.75，Z=1。

可得：T=C×（1-Q）÷（Z÷1000×24h+A×C÷30）=60×（1-0.75） ÷（1÷1000×24+0.05×60÷30）≈120天。

4 总结

与传统的通过人工作业方式解决储运过程中蓄电池电量消耗问题的方法相比，本文介绍的自动断电装置具有不可替代的优势。此装置不仅很好地解决了汽车在储运及海运过程中电池电量消耗问题，而且大大降低了人工成本。此装置已由设计阶段走向产品化，并且在汽车公司整车出口过程中得到验证，受到好评。此方案可供汽车出口公司参考，自动断电装置值得推广。

［1］ 我国汽车出口形势［J］.水运文献信息，2007（10）：2-3.

［2］ 郭策，张兴.汽车电器的现代电子控制系统应用研究［J］.引文版：工程技术，2016（2）：260.

［3］ 熊彩莲.汽车电器的现代电子控制技术研究［J］.价值工程，2014（11）：39-40.

（编辑 杨 景）

Discussion on Automobile Water Transport Mode Solutions

LU Jun-bo
（Chongqing Lifan Industrial ( Group ) Co., Ltd.， Chongqing 400707， China）

Based on the battery power lose problem existed in the automobile exports by water transport， this paper introduces an innovative device for automobile to power off automatically. The cause of power lose is analyzed， then researching function diagrams， logical control and electrical calculations methods are studied， and sample vehicle tests are also conducted. This device solves the problem and reduces the labor cost as well.

water transportation； automotive electronics； battery； automatic power-off device

U463. 633

A

1003-8639（2017）05-0067-02

2016-12-29

卢军波（1983-），男，山西晋城人，先后从事电器产品、BCM、架构设计等工作。