杨玉梅
摘 要:本文提供了一种纯电动汽车整车静态电流测试方法和装置。通过实时监测整车静态电流,并延长静态电流测试时间至46h,完整记录了车辆下电30min后静态电流的变化曲线,提高了静态电流测试的准确性。同时,通过设计并制作测试工装,简化了静态电流测试时台架的布置,提高了测试过程中的便利性。
关键词:纯电动汽车 静态电流
Test Method, Device and Application of Quiescent Current of Pure Electric Vehicle
Yang Yumei
Abstract:This article provides a pure electric vehicle quiescent current test method and device. By monitoring the quiescent current of the vehicle in real time and extending the quiescent current test time to 46h, the quiescent current change curve powered off for 30 minutes is fully recorded, which improves the accuracy of the quiescent current test. At the same time, by designing and manufacturing test tooling, the layout of the bench during static current testing is simplified, and the convenience in the testing process is improved.
Key words:pure electric vehicle, quiescent current
1 前言
纯电动汽车在车辆下电、车门闭锁、所有用电器均关闭的情况下,由于用户所需功能的增加,如:车身防盗系统、方向盘锁死功能、P档锁死功能、TBOX、远程遥控功能、以及部分记忆功能等,导致部分电器仍然具有少量的静态电流。整车下电后低压电路图如图1所示,由于整车静态电流的存在,若车辆下电后长期停放,将持续消耗铅酸蓄电池电量,严重时,将发生铅酸蓄电池亏电、车辆不能启动的现象,甚至影响铅酸电池的寿命。
一般在进行车辆前期设计时,需将整车静态电流控制在一定的范围内,以满足车辆在规定的存放时间内不会发生铅酸蓄电池亏电现象。对于纯电动汽车而言,一般用户可接受的存放时间为30-45天。
为验证整车静态电流是否符合设计目标值,通常将数字万用表串联在铅酸电池所在电路中,记录整车下电30min后的静态电流值,当电流在15min内趋于稳定时,即认为该数值为整车静态电流值。但该方法不能记录电流随时间变化情况,且随着纯电动汽车功能需求的增加,在整车下电后仍需间歇性的开启部分用电器,如智能补电、远程监控等,仅测试下电30min后的数据,已无法满足实际情况。
2 整车静态电流测试装置
基于以上,本文设计了一套整车静态电流测试装置,该装置包含数据采集器、高精度数字万用表及测试表笔、测试表笔接线柱、开关、以及特制的铅酸蓄电池正极接线端子连接线(含特制夹子)和铅酸电池正极柱的连接线(含特制接线端子),如图2所示。
其中,高精度万用表及测试表笔,是为了采集车辆下电后的静态电流。数据采集器则可实时记录高精度万用表测试的电流结果并以数据型式存储,以便于后期数据分析。 测试表笔接线柱可制作为方便测试表笔快速插拔型,同时保证连接后测试表笔在电路中接触良好。
由于高精度万用表量程普遍偏小,若将其直接串联到铅酸电池所在电路中,在高精度万用表接入电路的瞬间,容易产生较大的电流,当电流超过高精度万用表的量程将导致高精度万用表保险丝烧毁。因此该装置中需要布置一个开关,当开关闭合时,高精度万用表被短接,以保证当该装置串联到铅酸电池电路中高精度万用表不受到损害。
由于整车负极搭铁对车架或车身金属的化学腐蚀较轻,且对无线电干扰小,我国标准规定汽车线路统一采用负极搭铁,即将各用电负载的负极就近搭铁。因此在进行整车静态电流测试时,通常将铅酸电池正极接线端子和正极柱断开,然后将测试装置串联到电路中。由于正极接线端子和正极柱均为特殊结构,因此该装置针对该特殊結构,制作了铅酸电池正极接线端子的连接线(含特制夹子)和铅酸电池正极柱连接线(含特制接线端子),以方便该测试装置的操作便利性。
3 整车静态电流测试方法与流程
在进行整车静态电流测试时,首先要进行测试台架的布置,然后进行静态电流的测量。图3为整车静态电流测试示意图。
3.1 测试台架的布置
1)将车辆所有用电负载关闭、车辆下电、钥匙拔出、门窗关闭(仅前舱盖打开);
2)将图1中铅酸电池正极接线端子和正极柱断开,然后将整车静态电流测试装置(图2)串联到铅酸电池所在电路中,串联时需注意要先闭合开关,然后将铅酸电池正极接线端子连接线的特制夹子夹到铅酸电池正极接线端子、将铅酸电池正极柱连接线的特制接线端子接到正极柱。
3.2 静态电流的测量
图4为某车型根据上述测试台架布置的整车静态电流测试实景图。测试台架布置完毕后,打开数据采集器和高精度万用表,并将高精度万用表调到合适量程,然后断开测试装置中的开关,此时即可记录车辆下电后的电流情况。
图5、图6分别为上述车型整车静态电流测试30min、46h后所得结果。测试时,当车辆所有用电负载关闭、车辆下电、钥匙拔出、门窗关闭(仅前舱盖打开)后30min,静态电流趋于稳定,小于20mA(见图5),符合静态电流设计目标。
当测试时间延长至46h后,静态电流出现周期性的变化,最小在20mA以下,最大高达200mA以上(见图6),但平均静态电流为20mA,符合静态电流设计目标要求。其中,图6所表现的静态电流周期性变化与该车设计时要求下电后仍需间歇性的开启部分用电器相吻合。
4 结论
本文提供了一种纯电动汽车整车静态电流测试方法和装置,并将其应用到公司某车型静态电流的测试。通过实时监测整车静态电流,并延长静态电流测试时间至46h,完整记录了车辆下电30min后静态电流的变化曲线,提高了静态电流测试的准确性。同时,通过设计并制作测试工装,简化了静态电流测试时台架的布置,提高了测试过程中的便利性。
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