整车静电流测试系统的开发及应用

王建国

（中国第一汽车股份有限公司技术中心，吉林 长春 130011）

整车静电流测试系统的开发及应用

王建国

（中国第一汽车股份有限公司技术中心，吉林 长春 130011）

从整车电源系统架构出发，总结了整车静电流的主要测试内容及测试方法，搭建整车静电流测试系统，为整车电源系统的测试评价和开发验证提供了支撑。

Abstract:Starting from the vehicle power system architecture, mainly summarizes the current vehicle static test content and test methods, was built for the vehicle static current test system, to provide support for the evaluation of vehicle power supply system and development verification.

Keywords: Power supply; Power management; Static current; Network sleep and wake up

CLC NO.: U467.5 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)18-177-03

前言

随着汽车电子作为汽车新技术的支撑和载体被越来越广泛的应用到汽车的安全、娱乐、舒适、底盘、动力等系统中，对于整车静电流控制产生了革命性的影响，汽车生产商迫切需要在研发过程中进一步控制整车电源系统性能。因此，如何保证整车电源系统设计的合理性，确保整车储运时间，是汽车电子技术迅速发展过程中对整车厂能力的新要求。

整车静电流测试是确保整车电源系统设计的最直接手段，针对日益复杂的汽车电子系统，建立完备、科学的整车静电流测试体系对于深入验证整车电源系统设计的合理性、确保整车储运时间有着重要意义。

1 整车电源系统构架

1.1 硬件系统构架

典型的整车电源系统硬件构架如图1所示。其中发电机作为电能产生装置、蓄电池作为电能的储能装置，灯光、鼓风机、仪表等作为电能消耗装置。

图1 典型整车电源系统框图

1.2 软件系统构架

整车电源系统主要是通过整车电源管理系统软件进行能源管理，包括整车电源系统分级管理和总线网络休眠唤醒等。

2 测试内容及测试方法

2.1 主要测试内容

整车静电流是当汽车的点火开关处于OFF档，并且所有的电子电气设备开关都处于关闭状态、整车网络休眠时，在电子电气设备中流动的消耗电流。测试车辆静态电流，用于评价车辆储运的最长时间。理论上，整车静电流应该为0mA，但为保证在点火开关OFF后某些电气设备的记忆、防盗、电子时钟等方面功能要求，因此部分控制器需长期供电，如防盗控制器、车门控制器等。

整车静电流测试主要进行整车供电电压、整车消耗电流、网络休眠唤醒状态监控等。

2.2 主要测试方法

被测车辆换装电量充足蓄电池，断开被测车辆的蓄电池正、负极，将电流传感器串联在蓄电池线束正极和稳压电源之间，监控、记录的总线信号至少包括整车各控制器的睡眠、唤醒状态等。保证测量设备的供电来源于自身电池或者外供电源，而不是试验车辆。保证所有测试数据在记录仪中的时间轴是同步的。

3 测试系统搭建

为减少测试人员投入、提高测试设备的可重复利用性、保证测试结果的准确性，设计开发了整车静电流测试系统。

3.1 硬件系统的构建

整车静电流测试系统硬件组成如图2所示。其中静电流测试系统可在无人值守情况下进行长时间数据采集和数据存储，测试系统主机负责模拟、总线等模块的信号采集与控制，并可通过PC机进行通讯控制，锂电池模块用于保证整车静电流测试系统的长时不断电工作，通过与测试系统的功率匹配，锂电池模块充满电后可确保该测试系统在无外接供电情况下连续工作8小时以上。

图2 整车静电流测试系统硬件组成

3.2 软件系统构架

整车静电流测试系统软件主要分为两部分。整车静电流数据采集主要负责电压、电流等模拟量信号数据采集以及CAN、LIN等总线信号数据采集，并可设置采样率、记录时间等参数。整车静电流数据分析主要负责模拟、总线等测试数据的分析处理、包括曲线状态显示、最大值、最小值、平均值等函数的分析处理。

3.3 典型测试案例

如图3所示，27分钟后车门控制器、座椅控制器、PEPS、BCM、网关依次进入网络睡眠和本机睡眠状态，这段时间总的电流消耗约为0.5AH。如图4所示，当该车型各控制器进入本机睡眠后，整车静电流进入稳态，其最终的稳态静电流为13mA。

图3 某车型静电流全过程曲线

图4 某车型稳态静电流曲线

当整车静态电流测试完成后，一般依据经验公式或者整车厂的标准进行计算，判断所设计的电源系统是否满足该车辆长期储运的要求（一般要求静置一个月后可正常启动发动机）。

常用的评价标准如下式所示：

式中：

C20：蓄电池20小时额定容量,AH；

X：是经验系数，一般为30%～50%；

C瞬态：为点火开关OFF后控制器进入完全睡眠前的整车静电流消耗；

I稳态：网络及控制器本机休眠后的整车稳态电流。

I自放电：蓄电池自放电消耗电流，通常每天的自放电率为蓄电池额定容量的0.1%。

其中蓄电池电量消耗主要为整车静电流消耗，如图5所示。

图5 蓄电池SOC与静电流关系图

已知该车型的蓄电池容量为60AH，根据上述公式1可计算出该车型的最低储运时间为45天。

当然，也可以采用实车连续采集数据计算出整车静电流所消耗电量的方式来验证测试车辆的最长储运时间。

4 结束语

本文通过对整车电源系统的软、硬件构架进行分析，提出了整车静电流的主要测试内容及测试方法，开发了整车静电流测试系统。通过对整车电源系统的研究，使整车静电流测试更加准确高效，为整车电源系统的产品质量提供了保障。

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The Development and application of Vehicle static current Test System

Wang Jianguo
( China FAW Co., Ltd. R&D Center, Jilin Changchun 130011 )

电源系统；电源管理；静电流 ；网络休眠唤醒

U467.5 文献标志码：A 文章编号：1671-7988 (2017)18-177-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.18.061

王建国（1980-），男，本科工程师。就职于中国第一汽车股份有限公司技术中心。主要研究方向为整车电源系统测试。