整车待机时长评价方法研究

马汶锴，毕腾飞，梁俊凯，宋朋宇

（中国汽车技术研究中心有限公司，天津 300300）

1 引言

随着汽车智能化的发展，越来越多的电子电器零部件产品应用到汽车上，尤其是智能化的产品，使汽车具备更多的功能，让汽车随着智能化的发展，更加科技化，更加适应消费者的需求。在迎合消费者的同时，电子电器产品的增加也会导致整车静态电流的增大。整车静态电流过大，会造成蓄电池的能量消耗过快，导致蓄电池电量不足甚至亏电，使得整车待机时长无法满足日常的使用。在车辆静止停放时，蓄电池的电量不足会造成车辆无法正常启动。因此，对整车待机时长的评价方法进行研究势在必行。本文结合实际情况，通过数据采集系统测试10款车型的实车整车静态电流，和与之匹配的蓄电池数据，提出了一个整车待机时长的计算公式。本文提出的整车待机时长评价方法是由整车待机时长的计算公式得出的一种评价方法，可以为整车电气系统开发做参考。

2 整车静态电流概述

2.1 静态电流的定义

静态电流又称为暗电流，整车静态电流指汽车在ACC关闭且车处于锁闭状态下，整车处于休眠状态时的电流消耗。整车上与蓄电池直接相连的有些电子电器部件，会长期处于低功耗状态，这些部件会产生电流消耗，即单元部件静态电流。整车所有的单元部件产生的静态电流的总和，即为整车的静态电流。

2.2 静态电流产生的原因

1）有些电子电器产品为了保持数据记忆功能，需长期供电。这些电器主要是控制器单元，如娱乐系统控制器、整车控制器等。

2）防盗传感器需要长期供电。以保证车辆在任何时刻都在防盗状态下。

3）改装车辆导致静态电流的产生。有些用户会对车进行加装与改装，有些后装的电子电器产品的电源是直接从蓄电池正极取电，这就会造成整车静态电流的增加。

4）有些车载网络终端在整车休眠状态下有阶段性唤醒策略，需长期供电。这些车载网络终端的阶段性唤醒，会导致每过一段时间，车载网络终端就会从休眠状态唤醒一次，进行数据传输，产生一个峰值电流，造成整车静态电流增加。

3 整车待机时长计算方法

目前，国内外没有相关标准对整车静态电流进行统一要求。不同品牌的车由于配置的不同，最终设计允许的静态电流值也不同，但整车厂会在车型研发阶段，综合整车电平衡的结果，来要求允许的最大整车静态电流。整车静态电流的设计主要考虑车辆的运输、存储、停放等方面的需求，一般情况下欧洲要求车辆停放时间为6～8周，即在6～8周可以正常起动车辆。目前国内对整车待机时长的要求，通常是按照45天来设计的。通过整车静态电流值与蓄电池的最低启动容量值，可计算出整车的待机时长。由于蓄电池是一个电化学的过程，没有一个严格意义的标准进行亏电定义，蓄电池的容量会受到环境温度与放电倍率的影响，不同的使用环境，不同的放电倍率都会体现不同放电特性。通常情况下，车辆在下线时的蓄电池实际容量为其额定容量的90%。

通常蓄电池在静置的状态下会进行自放电，按照试验数据分析，蓄电池一个月的自损耗率为3%，蓄电池一天的自损耗率约为0.1%。

不同的汽车，启动所需蓄电池的最低容量不同。通过在室温下 （排除温度对蓄电池的影响）实际测试10款乘用车，蓄电池最低启动容量基本上在蓄电池总容量的60%～70%之间，实测数据见表1，所以一般的蓄电池低于电池总容量的60%～70%时，蓄电池处于亏电状态，车辆无法正常启动，蓄电池需要进行充电。

表1 蓄电池最低启动容量

整车的静态电流测试，需要在室温下在整车进入休眠状态下进行测试。通过实际测试发现，有些车在不关闭车门、不关闭发动机罩，或者不锁车的状态下，无法完全进入休眠的状态。为了使测试整车进入休眠状态，本次试验将所有车门与发动机罩完全关闭，且车在完全锁闭的状态下进行检测。通过测试整车休眠后，24h的整车静态电流的平均值I，来确定整车静态电流，见表2中的整车静态电流值。在实际测试中发现，试验用的10款车均在30min内可以达到完全休眠状态。

本文整车待机时长的计算，按照之前调研的结果，根据蓄电池实际容量的90%来计算。结合蓄电池容量等参数，整车待机时长的计算原理为：整车静态电流的消耗容量+蓄电池自损耗容量=（90%-蓄电池最低启动容量百分比L%）×蓄电池容量，其计算方法如下公式：

式中：I——整车静态电流；T——整车待机时长；C20——蓄电池标称容量；L——蓄电池最低启动容量百分比。

对以上公式形式进行转换，即可得到整车待机时长T：

以下是通过10款车型的整车静态电流值和蓄电池容量等参数，结合表1数据，计算出的理论待机时长，数据见表2。

表2 整车待机时长试验结果

通过结果分析，测试的10款乘用车的理论待机时长从18.7天到78.5天不等。按照45天可以达到整车电气系统设计要求，待机时长大于45天的车型，是最优的设计。此次测试的10款车型，其中6款车的待机时长超过了45天，其余4款车的待机时长低于45天，其中此次测试待机时长最少的车型为18.7天。

4 结论

通过系统性的测试整车静态电流和蓄电池的最低启动容量，计算得到理论整车待机时长，为整车电气系统验证提供理论依据，也为整车待机时长的评价提供方法。后续可依据此方法对整车待机时长进行评价，作为一个评价指标指导消费者选购车型。