出口车型静态电流的限制与管理

2013-09-02 13:08于文韬
汽车电器 2013年4期
关键词:休眠状态储运海运

伍 昆,于文韬,陈 晶

(奇瑞汽车股份有限公司,安徽 芜湖 241009)

静态电流 (Static Current)是整车出口时必须考虑的技术问题。现代汽车随着电子化程度越来越高,电器越来越复杂,静态电流也随之增长。静态电流如果不控制,将会导致蓄电池馈电,影响汽车起动或者电器工作不正常,使得整车在驳运到国外4S店时产生抱怨。现结合某一车型,将有关汽车长途运输的静态电流控制和计算方法与大家一起交流。

1 蓄电池馈电产生的原因

车辆在整车出口长途运输过程中,由于以下几类原因的存在,导致汽车停驶在海轮运输过程中蓄电池逐渐放电,以致汽车起动困难或电器工作不正常。

1)驳运过程蓄电池自放电而亏电。

2)由于汽车电器、传感器、控制器、执行器等电子元器件存在静态电流。

3)偶见情况,如线束等原因造成的漏电。(电源1)只向微处理器MCU和总线驱动器提供电能,电源管理芯片、微处理器MCU和总线驱动器消耗电流,需要注意静态功耗问题。平时电控单元ECU的主微处理器MCU处于休眠状态,同时开关功率电源2切断,这时整个ECU的电流只有几十微安至一百多微安,当MCU由定时器、总线消息或者其他外部事件唤醒时,它会接通电源2,同时执行既定任务,这个时候的电流消耗就很大了。正因为这些电流的存在,以及蓄电池自然的放电,车辆长期停放则蓄电池容量不足,从而导致汽车无法起动。

还有一些电器设备为了保持数据的记忆功能,必须长期供电。比如音响 (记忆上次听过的频段,CD的曲目)、空调 (记忆风向风速的设定),还有一些防盗用传感器需要长期供电,以保证全天候的监视功能。

并不是所有的用电器都有静态电流。不是由30电供电的,如用15电驱动的ABS,可以不考虑静态电流,不接通点火开关就没有ABS模块的电流产生。

2 静态电流的产生

静态电流的产生是指点火开关在OFF的位置 (汽车无工作状态)时,由30电供电,也就是所谓的“常电”。特别是仪表、车身控制器系统BCM等类型的控制单元,现在这种控制单元都会设有电源管理芯片 (Power Managerment IC)来专门管理电源,其结构是一片集成电路中含有一个小功率、低静态电流的线性电源 (电源1)和一个可关断、大功率、高静态电流的开关功率电源 (电源2)。线性电源

3 静态电流的计算

以下是我们要保证一辆出口车型的汽车静置3个月后还能正常发动的计算过程。

3.1 整车储运时间设定

国际市场:按照不同的国家,如巴西、智利南美等国家,驳运公司提供的最长运输周期60天,考虑在驳运港口最多需要停放时间10天,按照整个储运周期70天计算,整车出口流程如图1所示。

3.2 静态电流目标值计算 (以60Ah蓄电池为例)

式中:I静2——出口整车静态电流目标值;90%——下线时,蓄电池的实际容量与额定容量的百分比;65%——确保车辆正常起动的蓄电池最低实际电量与额定电量的百分比;1‰——蓄电池一天的自损耗率;t——储运时间;C20——蓄电池的20h率额定容量,Ah。

根据以上计算结果,为满足出口市场储运需求,静态电流目标值定为6.4mA。整车静态电流必须在6.4mA以下,因此每个ECU大概是几百微安左右。在不大幅度增加成本,如何合理地分配和控制静态电流是我们需要深入研究的技术话题。

4 实施方案

各零部件分配静态电流值为表1中正常状态栏中的电流值。

为了将整车静态电流目标值控制在6.4 mA以内,需要设计海运模式来实现。根据目前出口运输要求,在上码头驳运时,需要用诊断仪开启以下海运模式功能,海运模式是为了满足车辆长时间运输而设计的一种模式,使电能的损耗降到最低。

表1 静态电流值

1)通过诊断仪或者有诊断功能的微机才能使车身控制系统BCM进入或者退出海运模式。在出厂时设定到海运模式,到港后或者销售时设定回到正常模式。

2)海运模式下有两种状态,分别是唤醒状态(BCM具有除遥控外的正常功能,以满足运输途中中转需要)和休眠状态。在ON档唤醒状态下,可以正常使用在该档位下的所有功能 [需要说明的是唤醒状态下如果拔出电器盒里控制静态电流的记忆 (MEMORY)熔断丝,其相关功能不可实现,下文有具体的介绍];在OFF档休眠状态,无任何功能。

3)当车身控制系统BCM处于海运模式下的唤醒状态时,钥匙拔出5min后,BCM进入海运模式下的休眠状态;当BCM处于海运模式下的休眠状态时,只有当钥匙转到点火 (IGN)档,BCM才能进入到海运模式下的唤醒状态。

4)海运模式下不能进行钥匙学习,交付给用户使用前必须设定回正常模式。

5)另外,根据要求不同,还可以通过在仪表熔断丝盒内一个记忆 (MEMORY)熔断丝,控制音响、仪表等的常电 (蓄电池供的30电)。这个熔断丝一定要布置在方便插拔的位置,同时外面的护板要方便拆卸和安装,这样驳运时操作简便可行。建议位置如图2所示。

在长时间储运模式状态下,拔出该熔断丝,此时,仪表除不能蜂鸣外,其他功能正常,音响功能被屏蔽,同时BCM进入休眠状态,静态电流降低。

按照此方案,长时间储运模式下整车静态电流目标值可以控制在5.85 mA,由此计算储运时间72天以上。根据以上计算结果,得出按此方案设计长时间储运模式,可以满足出口车型储运要求。

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