整车静态电流测试研究

2017-08-24刘志英马海涛

汽车电器 2017年7期

关键词：静置静态蓄电池

刘志英，马海涛

（北京汽车研究总院有限公司，北京 101300）

整车静态电流测试研究

刘志英，马海涛

（北京汽车研究总院有限公司，北京 101300）

详细阐述整车静态电流测试项目测试的方法，为防止整车漏电而造成的起动困难提供有力保障。

静态电流；整车漏电；测试方法

随着汽车自动化、智能化程度的提高，所用的控制模块也逐渐增多，其中有些电子设备需长期供电，如防盗系统、监控系统、电动座椅等具有记忆功能的电子模块及电子时钟等。因电路中电子元器件本身的特性，这些常电模块会存在一定的静态电流。网络总线在车辆中已普遍使用，车辆静置后，网络总线一般是处于休眠状态的，此时整车静态电流只有几毫安或最大几十毫安（由整车设计而定）。但如果被异常唤醒，则静态电流可达几百毫安甚至1～2 A；受蓄电池电解液杂质等的影响，蓄电池同样会有一定的自放电电流，其自放电也是影响整车漏电的一大因素。

静态电流对整车起动具有重大影响。在蓄电池状态良好的情况下，静态电流越大则蓄电池能量消耗越快，因蓄电池是车辆起动的唯一能量提供者，如果能量消耗过多、过快则会导致车辆无法起动，严重者放置几小时即不能正常起动。例如，有的车主在正常关闭用电设备并闭锁的情况下，车辆停放一夜或几天后就不能正常起动，严重影响顾客的正常使用，造成顾客困扰，甚至出现投诉的现象。由此可见整车漏电问题对车辆的影响。

整车厂对整车静态电流设计值是有要求的，设计开发工程师根据设计值分配各模块静态电流，以确保整车目标值达成。另外，受整车控制逻辑、网络控制策略及模块软硬件设计、元器件品质等因素影响，都可能造成整车静态电流变化而引起整车漏电严重，所以车辆静态电流测试就显得至关重要。

本文以某车实际测试数据为例，阐述车辆静态电流测试方法，具体分3部分：一是整车及各模块静态电流测试，目的是与设计值进行对比以验证其符合性；二是验证蓄电池自放电性能；三是整车静态放置测试，以验证整车及各模块静态电流稳定性。

1 整车静态电流测试

1）测试用仪表选用型号为C41-mA-mV型毫安毫伏表，该表测试精度为0.2级，分1.5/3/7.5/15/30/75/150/300/750/1500 mA挡，其中最小刻度是0.01 mA。根据整车或模块不同静态电流值的大小，设置不同的挡位，可保证测试精度。

2）测试车辆要求：车辆处于静止状态，断开所有用电设备，锁好门窗，关闭发动机舱盖及后备厢盖，拔出钥匙，使车辆处于休眠状态。

3）毫安表连接：将测试线连接到毫安毫伏表的“mA”和“-”位置，同时常闭按钮开关K1并入其中，断开蓄电池负极线束，将2根测试线串接在蓄电池负极线束和负极端子之间，如图1所示。

4）毫安毫伏表挡位设置：先将毫安表旋至最大挡位并调零，断开K1，观察整车静态电流值。闭合K1，根据此值调整毫安表挡位至合适位置再调零（以指针指示最大但不超过满量程为基准）。

5）测试：断开K1，监视毫安表指示，直到指针指示稳定为止，此时指针所指即为整车静态电流值。

图1 整车静态电流测试示意图

2 模块静态电流测试

模块静态电流测试只针对接常电的模块，测试用仪表及状态同整车测试。

根据整车电器原理图和线束图确定整车控制器所在位置，断开控制器正极供电线，将开关闭合并联在毫安表两端，然后串接到电路中，如图2所示。将毫安表量程旋至合适挡位，断开K1，待指针稳定后读取数值即为此模块静态电流值。

图2 模块静态电流测试示意图

3 蓄电池模拟放电测试方法

在蓄电池模拟放电试验台架上，蓄电池以其所配置的整车静态电流为放电电流，恒流放电至规定的试验时间（VTS规定的试验天数），然后安装到整车上，验证其是否能正常起动车辆。

试验电路见图3，其中BATT1…BATTn为n块待试验蓄电池，R1…Rn为电位器（2kΩ～4.7kΩ/功率1 W），A1、B1、C1、D1…An、Bn、Cn、Dn为固定在台架上的香蕉插座。试验时用一对香蕉插头连接的短接线连接C1-D1…. Cn-Dn即可。图3中“电压采集记录及显示设备”采集蓄电池端电压，记录蓄电池静置过程中的电压变化。

图3 蓄电池模拟放电电路图

试验操作步骤：①先将电位器旋至最大电阻值，将毫安毫伏表接于A1-B1之间，根据整车静态电流I值设定毫安表挡位（以接近I值的最小挡位为佳），缓慢旋拧电位器R1，观察毫安表指针直到指示I值，用热熔胶固定电位器旋钮以保持回路电流稳定。②将短接线的2个香蕉插头分别插于C1、D1插座上，断开A1-B1间的毫安毫伏表。③试验期间需用毫安表监测回路电流，方法如下：先将毫安表接于A1-B1间，再断开C1-D1间的短接线，观察毫安表指示是否是I值，如果有偏差，微调电位器R1使回路电流回归I值。固定电位器、短接C1-D1再断开毫安表即可。④如果是多款蓄电池同时试验，可按①- ③方法连接线路、调试回路电流，并固定电位器、连接C2-D2…Cn-Dn并测试。⑤如果需要，可用数据采集和显示设备（图3）采集试验过程中蓄电池的电压变化，否则用万用表定时测试记录蓄电池端电压，直到静态模拟放电结束。⑥将蓄电池安装到相应的整车上，验证整车起动情况。

表1和图4是用万用表测试记录的某车蓄电池（以10 mA静态电流模拟放电40天）端电压变化情况，记录频率为每24 h一次。从表1可看出每24 h蓄电池电压下降量均为0.00xV，下降比较平稳且均在一个数量级上，图4为40天蓄电池电压下降波形。如果试验过程中电压降骤增在一个数量级以上，则应终止试验并检查。

4 整车静态放置测试

试验准备：对车载蓄电池进行充电，使蓄电池的初始荷电量为100 %。

测试参数：整车静态电流、蓄电池端电压和整车起动测试。

为了保证测试过程有效并利于测试监控，试验开始前将蓄电池负极线与负极接线柱断开，从蓄电池正极引出1根接线端A，从蓄电池负极引出2根接线端B和D、负极线端子引出2根接线端C和E，将常闭按钮开关K1接于D端与E端，B和C端用于接测试整车静态电流的毫安表，如图5所示，然后关闭车辆门窗并闭锁。

测试方法与评判：首先将毫安表接于上述回路中，断开K1，车辆应在设计要求的时间内休眠，休眠后的整车静态电流应符合设计要求，否则停止试验并检查。然后在常温状态下静置车辆于规定的天数（如40天），静置过程中对蓄电池电压及整车静态电流进行监测。

1）蓄电池电压测试用万用表测试蓄电池端电压（图5），每24 h至少测试记录一次，并对测试结果进行分析判别，表2是3辆样车静置40天期间蓄电池端电压。从表2中数据可知，正常情况下每24 h蓄电池电压降为0.0xV，如果差值变大（如一个数量级以上），则需进行静态电流测试，否则继续试验直到结束。图6为每24 h蓄电池电压降差值，曲线比较平稳。图7中每24 h差值由原来的0.03xV变为0.2 V，实测整车静态电流由原来的13 mA变为132.5 mA。由此可见，通过监测蓄电池电压降即可预知整车静态电流是否发生异常。