静态电流测试方法的介绍
2020-11-27凤良山
凤良山
(上海创时汽车科技有限公司, 上海 201206)
1 静态电流的介绍
整车在睡眠后,所有电子控制单元的静态电流值相加即为整车的静态电流,一般乘用车的蓄电池容量在50~70Ah左右。整车在睡眠后静态电流一般小于20mA,即在正常情况下,电池充满电在整车睡眠后,可以保证车辆在3个月(2500~3500h) 左右时间可以正常起动。
整车上电子控制单元根据睡眠唤醒的条件类型分为I类和II类,见表1。
表1 电子控制单元分类
I类指在点火钥匙KL15 ON时工作的电子控制单元 (例如EMS、TCU、ABS等),即在整车正常下电后,该类控制器功能关闭,进入睡眠状态。
II类指在点火钥匙打开和关闭 (KL15 ON和KL5 OFF)时均需保持工作的控制单元(例如BCM、IPK等)。即在整车正常下电后,只要有唤醒源是激活状态,该类控制器就保持激活状态。支持的网络管理机制包括OSEK或Autosar协议,当电子控制单元的所有睡眠条件都满足时,车载网关协调所有的电子控制单元同步转换至网络关闭状态,各电子控制单元禁止网络报文的发送功能。一段特定的时间后,电子控制单元进入网络非激活状态,报文的接收功能也同时禁止,之后电子控制单元会进入睡眠状态。
一般整车静态电流的计算只会考虑II类控制单元,即在KL30可以工作的节点。
造成整车静态电流偏大的因素分为以下两类。
1) 整车的网络不能睡眠,在整车设防的情况下整车的工作电流保持在3~4A,基于蓄电池容量在50~70Ah,整车在一晚左右的时间就不能正常起动(电压小于10.5V左右)。
2) 整车的网络可以睡眠,但由于一些控制器的设计缺陷,控制器不能正常睡眠,导致整车的静态电流偏大(例如由于控制器内部的定时器没有关闭,导致控制器不能正常睡眠,使整车的静态电流保持在200mA左右,整车在3天左右的时间就不能正常起动)。
通常静态电流的测试分为两个层级:整车的静态电流测试和电子控制单元的静态电流测试。
2 整车静态电流的测试方法
1) 检查整车的电池电压维持在12V。
2) 满足整车睡眠的条件。
3) 将万用表串联到电池上,如图1所示。
4) 睡眠条件满足并等待,直到整车所有的网络睡眠和控制器进入低功耗模式。
5) 测量并记录整车的总静态电流。
图1 整车静态电流测试
3 电子控制单元静态电流的测试方法
控制器静态电流的测试分为两种情况,一种是测试已知控制单元的静态电流,另一种是快速定位并测试未知控制器睡眠不正常导致的整车静态电流偏大。
3.1 测试已知控制单元的静态电流方法
3.1.1 第1种测试步骤
1) 检测整车的电池电压维持在12V。
2) 满足整车睡眠条件。
3) 将万用表串联到电池上,如图1所示。
4) 睡眠条件满足并等待,直到整车所有的网络睡眠和控制器进入低功耗模式。
5) 测量并记录整车的总静态电流A1。
7) 测量并记录整车的总静态电流A2。
8) A1-A2的值即为待测控制单元的静态电流。
图2 电子控制单元熔断丝盒
3.1.2 第2种测试步骤
将控制单元的接线盒串联到整车与控制器之间,如图3所示。
1) 检查整车的电池电压维持在12V。
2) 将万用表串联到接线盒上,如图3所示。
图3 电子控制单元静态电流测试 (带接线盒)
3) 睡眠条件满足并等待,直到整车所有的网络睡眠和控制器进入低功耗模式。
4) 测量并记录控制器的静态电流。
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3.2 测试未知控制器的静态电流方法
在整车测试或售后问题排查阶段过程中,常常是不知道某个控制器单元因为什么原因导致的睡眠不正常,能快速定位并测试由于未知控制器睡眠不正常导致的整车静态电流偏大显得尤为重要,该测试分两步实现。
3.2.1 第1步快速定位是哪个未知控制器导致的整车静态电流过大
1) 检查整车的电池电压维持在12V。
2) 满足整车睡眠条件。
3) 将万用表串联到电池上,如图1所示。
4) 睡眠条件满足并等待,直到整车的静态电流值稳定。
5) 依次拔掉控制器单元的熔断丝,如图2所示。
6) 当拔掉某个控制单元的熔断丝时,静态电流出现明显下降,如图4所示,记录该控制单元。
7) 重复步骤5和步骤6,如果测试结果是相同的,则可以证明整车静态电流不正常就是由该记录的控制单元导致的。
图4 整车静态电流
3.2.2 第2步快速定位是控制器的哪个功能导致的控制单元静态电流过大
1) 检查整车的电池电压维持在12V。
2) 满足整车睡眠条件。
3) 将控制器的接线盒串联到整车与控制器之间,如图3所示。
4) 睡眠条件满足并等待,直到整车的静态电流值稳定。
5) 依次拔掉接线盒的香蕉插头。
6) 当拔掉某个接线盒的香蕉插头时,静态电流出现明显下降,如图4所示,记录该插头对应的功能。
7) 重复步骤5和步骤6,如果测试结果是相同的,则可以证明整车静态电流不正常就是由该记录的功能导致的。
4 结论
本文详细介绍了整车静态电流和电子控制单元静态电流的测试方法,详细介绍了如何快速定位和测试由于未知控制器睡眠不正常而导致的整车静态电流偏大,能帮助测试和开发人员快速定位到静态电流偏大的原因。