整車靜態(tài)電流測試研究

劉志英，馬海濤

（北京汽車研究總院有限公司，北京 101300）

整車靜態(tài)電流測試研究

劉志英，馬海濤

（北京汽車研究總院有限公司，北京 101300）

詳細闡述整車靜態(tài)電流測試項目測試的方法，為防止整車漏電而造成的起動困難提供有力保障。

靜態(tài)電流；整車漏電；測試方法

隨著汽車自動化、智能化程度的提高，所用的控制模塊也逐漸增多，其中有些電子設備需長期供電，如防盜系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、電動座椅等具有記憶功能的電子模塊及電子時鐘等。因電路中電子元器件本身的特性，這些常電模塊會存在一定的靜態(tài)電流。網(wǎng)絡總線在車輛中已普遍使用，車輛靜置后，網(wǎng)絡總線一般是處于休眠狀態(tài)的，此時整車靜態(tài)電流只有幾毫安或最大幾十毫安（由整車設計而定）。但如果被異常喚醒，則靜態(tài)電流可達幾百毫安甚至1～2 A；受蓄電池電解液雜質(zhì)等的影響，蓄電池同樣會有一定的自放電電流，其自放電也是影響整車漏電的一大因素。

靜態(tài)電流對整車起動具有重大影響。在蓄電池狀態(tài)良好的情況下，靜態(tài)電流越大則蓄電池能量消耗越快，因蓄電池是車輛起動的唯一能量提供者，如果能量消耗過多、過快則會導致車輛無法起動，嚴重者放置幾小時即不能正常起動。例如，有的車主在正常關閉用電設備并閉鎖的情況下，車輛停放一夜或幾天后就不能正常起動，嚴重影響顧客的正常使用，造成顧客困擾，甚至出現(xiàn)投訴的現(xiàn)象。由此可見整車漏電問題對車輛的影響。

整車廠對整車靜態(tài)電流設計值是有要求的，設計開發(fā)工程師根據(jù)設計值分配各模塊靜態(tài)電流，以確保整車目標值達成。另外，受整車控制邏輯、網(wǎng)絡控制策略及模塊軟硬件設計、元器件品質(zhì)等因素影響，都可能造成整車靜態(tài)電流變化而引起整車漏電嚴重，所以車輛靜態(tài)電流測試就顯得至關重要。

本文以某車實際測試數(shù)據(jù)為例，闡述車輛靜態(tài)電流測試方法，具體分3部分：一是整車及各模塊靜態(tài)電流測試，目的是與設計值進行對比以驗證其符合性；二是驗證蓄電池自放電性能；三是整車靜態(tài)放置測試，以驗證整車及各模塊靜態(tài)電流穩(wěn)定性。

1 整車靜態(tài)電流測試

1）測試用儀表選用型號為C41-mA-mV型毫安毫伏表，該表測試精度為0.2級，分1.5/3/7.5/15/30/75/150/300/750/1500 mA擋，其中最小刻度是0.01 mA。根據(jù)整車或模塊不同靜態(tài)電流值的大小，設置不同的擋位，可保證測試精度。

2）測試車輛要求：車輛處于靜止狀態(tài)，斷開所有用電設備，鎖好門窗，關閉發(fā)動機艙蓋及后備廂蓋，拔出鑰匙，使車輛處于休眠狀態(tài)。

3）毫安表連接：將測試線連接到毫安毫伏表的“mA”和“-”位置，同時常閉按鈕開關K1并入其中，斷開蓄電池負極線束，將2根測試線串接在蓄電池負極線束和負極端子之間，如圖1所示。

4）毫安毫伏表擋位設置：先將毫安表旋至最大擋位并調(diào)零，斷開K1，觀察整車靜態(tài)電流值。閉合K1，根據(jù)此值調(diào)整毫安表擋位至合適位置再調(diào)零（以指針指示最大但不超過滿量程為基準）。

5）測試：斷開K1，監(jiān)視毫安表指示，直到指針指示穩(wěn)定為止，此時指針所指即為整車靜態(tài)電流值。

圖1 整車靜態(tài)電流測試示意圖

2 模塊靜態(tài)電流測試

模塊靜態(tài)電流測試只針對接常電的模塊，測試用儀表及狀態(tài)同整車測試。

根據(jù)整車電器原理圖和線束圖確定整車控制器所在位置，斷開控制器正極供電線，將開關閉合并聯(lián)在毫安表兩端，然后串接到電路中，如圖2所示。將毫安表量程旋至合適擋位，斷開K1，待指針穩(wěn)定后讀取數(shù)值即為此模塊靜態(tài)電流值。

圖2 模塊靜態(tài)電流測試示意圖

3 蓄電池模擬放電測試方法

在蓄電池模擬放電試驗臺架上，蓄電池以其所配置的整車靜態(tài)電流為放電電流，恒流放電至規(guī)定的試驗時間（VTS規(guī)定的試驗天數(shù)），然后安裝到整車上，驗證其是否能正常起動車輛。

試驗電路見圖3，其中BATT1…BATTn為n塊待試驗蓄電池，R1…Rn為電位器（2kΩ～4.7kΩ/功率1 W），A1、B1、C1、D1…An、Bn、Cn、Dn為固定在臺架上的香蕉插座。試驗時用一對香蕉插頭連接的短接線連接C1-D1…. Cn-Dn即可。圖3中“電壓采集記錄及顯示設備”采集蓄電池端電壓，記錄蓄電池靜置過程中的電壓變化。

圖3 蓄電池模擬放電電路圖

試驗操作步驟：①先將電位器旋至最大電阻值，將毫安毫伏表接于A1-B1之間，根據(jù)整車靜態(tài)電流I值設定毫安表擋位（以接近I值的最小擋位為佳），緩慢旋擰電位器R1，觀察毫安表指針直到指示I值，用熱熔膠固定電位器旋鈕以保持回路電流穩(wěn)定。②將短接線的2個香蕉插頭分別插于C1、D1插座上，斷開A1-B1間的毫安毫伏表。③試驗期間需用毫安表監(jiān)測回路電流，方法如下：先將毫安表接于A1-B1間，再斷開C1-D1間的短接線，觀察毫安表指示是否是I值，如果有偏差，微調(diào)電位器R1使回路電流回歸I值。固定電位器、短接C1-D1再斷開毫安表即可。④如果是多款蓄電池同時試驗，可按①- ③方法連接線路、調(diào)試回路電流，并固定電位器、連接C2-D2…Cn-Dn并測試。⑤如果需要，可用數(shù)據(jù)采集和顯示設備（圖3）采集試驗過程中蓄電池的電壓變化，否則用萬用表定時測試記錄蓄電池端電壓，直到靜態(tài)模擬放電結(jié)束。⑥將蓄電池安裝到相應的整車上，驗證整車起動情況。

表1和圖4是用萬用表測試記錄的某車蓄電池（以10 mA靜態(tài)電流模擬放電40天）端電壓變化情況，記錄頻率為每24 h一次。從表1可看出每24 h蓄電池電壓下降量均為0.00xV，下降比較平穩(wěn)且均在一個數(shù)量級上，圖4為40天蓄電池電壓下降波形。如果試驗過程中電壓降驟增在一個數(shù)量級以上，則應終止試驗并檢查。

4 整車靜態(tài)放置測試

試驗準備：對車載蓄電池進行充電，使蓄電池的初始荷電量為100 %。

測試參數(shù)：整車靜態(tài)電流、蓄電池端電壓和整車起動測試。

為了保證測試過程有效并利于測試監(jiān)控，試驗開始前將蓄電池負極線與負極接線柱斷開，從蓄電池正極引出1根接線端A，從蓄電池負極引出2根接線端B和D、負極線端子引出2根接線端C和E，將常閉按鈕開關K1接于D端與E端，B和C端用于接測試整車靜態(tài)電流的毫安表，如圖5所示，然后關閉車輛門窗并閉鎖。

測試方法與評判：首先將毫安表接于上述回路中，斷開K1，車輛應在設計要求的時間內(nèi)休眠，休眠后的整車靜態(tài)電流應符合設計要求，否則停止試驗并檢查。然后在常溫狀態(tài)下靜置車輛于規(guī)定的天數(shù)（如40天），靜置過程中對蓄電池電壓及整車靜態(tài)電流進行監(jiān)測。

1） 蓄電池電壓測試 用萬用表測試蓄電池端電壓（圖5），每24 h至少測試記錄一次，并對測試結(jié)果進行分析判別，表2是3輛樣車靜置40天期間蓄電池端電壓。從表2中數(shù)據(jù)可知，正常情況下每24 h蓄電池電壓降為0.0xV，如果差值變大（如一個數(shù)量級以上），則需進行靜態(tài)電流測試，否則繼續(xù)試驗直到結(jié)束。圖6為每24 h蓄電池電壓降差值，曲線比較平穩(wěn)。圖7中每24 h差值由原來的0.03xV變?yōu)?.2 V，實測整車靜態(tài)電流由原來的13 mA變?yōu)?32.5 mA。由此可見，通過監(jiān)測蓄電池電壓降即可預知整車靜態(tài)電流是否發(fā)生異常。

表1 2個蓄電池40天模擬放電端電壓及每24 h電壓降

圖5 整車靜態(tài)電流與蓄電池電壓測試示意圖

圖6 整車40天靜置期間蓄電池電壓降每24h差值圖

為便于數(shù)據(jù)分析并及時發(fā)現(xiàn)問題，電壓測試需每天定時開展，連續(xù)40天（或整車技術要求規(guī)定的其他天數(shù)）期間車輛不允許解鎖、開閉門窗、斷電等，如果期間電壓下降異常（即發(fā)生圖7所示情況），需用毫安表進一步檢測核實，確定有異常則停止試驗，否則可隨機抽測整車靜態(tài)電流。

2） 整車靜態(tài)電流測試 在K1閉合情況下，將毫安表負端接于B點，正端接于C點如圖5所示，將量程調(diào)整到合適擋位，斷開K1，待毫安表指針穩(wěn)定后所指電流即為整車靜態(tài)電流值，閉合K1后取下毫安表。

3） 整車起動測試 對靜置監(jiān)測40天（或整車技術要求規(guī)定的其他天數(shù)）的樣車進行起動測試。起動測試前拆除所有測試線，將蓄電池負極線搭接在負極接線柱上，起動車輛以檢查車輛是否能正常起動。

表2 某車靜置期間蓄電池電壓降

綜上所述，在車輛研發(fā)過程中的設計定型后及小批量生產(chǎn)前，對整車及各模塊靜態(tài)電流進行測試以驗證設計的符合性；對蓄電池進行模擬放電測試以驗證蓄電池本身的品質(zhì)；通過整車靜置測試來驗證整車可靠性。從根本上解決整車漏電問題，提升整車電器品質(zhì)。

5 結(jié)論

通過上述試驗方法，可很好地驗證整車和零部件靜態(tài)電流設計預期是否達到；驗證蓄電池的選型和本身質(zhì)量以及整車可靠性是否滿足設計要求，從而保證整車品質(zhì)。

（編輯 凌 波）

Research on Vehicle Static Current Test

LIU Zhi-ying， MA Hai-tao
（BAIC Motor Technology Centre， Beijing 101300， China）

This article demonstrates the vehicle static current testing method， which helps to prevent the start difficulty caused by electricity leak.

static current; vehicle electricity leak; testing method

U463.633

A

1003-8639（2017）07-0062-04

2016-09-28

劉志英（1965-），女，高級工程師，主要從事為汽車電器試驗開發(fā)與研究；馬海濤（1984-），男，工程師，主要從事汽車電器試驗開發(fā)與研究。