为啥现在对测试静电流这个事情那么关注呢?
随着电动车的发展,无线充电、远程启动及操控、智能DC/DC、ADAS、自动驾驶等新技术的加入对车辆提出了更高的要求。随着智能化,电气化的部件数量的增加,车后台数据传输、整车及子控制器唤醒或不休眠,导致整车静态功耗增加,所以静电流测试成为大家必须关注的点。
现在的你在车里吹着空调,看着电影,等着公主;现在的你还没出门就用app调好了车里的温度;现在的你有事没事打开“哨兵模式”看看爱车四周的情况,这一切都会造成蓄电池馈电,所以传统的静电流测试标准已经难以满足现实的情况。
那么静电流这到底是个啥,今天是研究这个吗?
“静电流是指车辆在静置(熄火)时,蓄电池所供给的电流。简单来说就是当汽车停止工作时,有些电子设备仍然在工作,只是消耗较少的电流,这就是静态电流。”
——《静电流概念》
而我们通过对静电流的测试是为了观察到下面的一些内容:
能耗的总体最小化——专注于ECU和子组件 (12V)ECU和辅助组件占主要能量消耗;
验证个别的, 预期的功率曲线——单个ECU/动作?休眠模式?
是否正确交互——检测序列和协调中的错误;
可以说只要静电流测得好,终极目标就能适当提高续航里程。而提高续航里程是各家纯电车厂都非常关注的问题。
静电流测试方法
静电流的测试内容包括:
• 测试ECU等汽车组件的电流消耗和复杂电气交互作用
• 测试和优化睡眠模式和节能功能
• 检查启动和浪涌电流冲击
• 低电压下的直流电流(单向), 例如12V或48V汽车电气系统
• 汽车零部件试验板测试
测试方法:对整车及各模块静态电流进行测试以验证设计的符合性;对蓄电池进行模拟放电测试以验证蓄电池本身的品质;通过整车静置测试来验证整车可靠性。
1、万用表检测
将万用表调至电流挡,串联在蓄电池负极桩和负极线上,选择最大电流档,慢慢降低档位,直到出现较为合适的示数为止,然后将一个夹子一端接在万用表表笔上,另一端夹在蓄电池的负极线上,接在万用表上的另一个夹子夹在负极桩上,然后在此基础上缓慢的抬高负极线,直至脱离负极桩为止,此时就可以进行读数了。检测过程中需要注意调档时接线的切换,以防烧坏万用表。2、电流钳检测
用电流钳检测静态电流的方法要比用万用表更加方便简洁。使用电流钳进行检测时,将电流钳接在蓄电池的负极线上,就可以对静态电流进行检测,从而得到静态电流的值。3、静电流检测设备
一些专业的静态电流采集设备,在蓄电池负极处将设备串入整车电流回路,在车辆休眠后通过上位机可以采集静态电流数据,相比如前两种方式,通过电脑可以查看静态电流的变化趋势,更加直观,精度也更高。
然而,上述提到的第1和第2种常见的测试方法面临技术难点和挑战。
电动车静电流测试
直接下个定义吧,传统方法测静电流力不从心。
精度跟量程有关,拿电流钳来说,当要测大电流时候就得换一个电流钳,没法连续,只能中断。
说到底,什么“高动态范围”,就是nA到A级电流不间断测量的挑战!!!
同时,这也反映了传统模式来做静电流测试的难点——
第一难:
传统设备“相同”时间、连续不间断测量静态电流(睡眠模式nA级别)和全功率工作电流(高达60A);
第二难:
固定增益在小电流下会产生较差的分辨率;
第三难:
预期电流水平不可预测:需要自动量程-极限动态范围(精确评估从微安µA到几十A的电流)
第四难:
大电流需要安装和连接方便、实用;
第五难:
需要过载保护,以避免因电流过大造成故障而损坏!
静电流测试 , imc来解决
让我们来看看imc的绝活吧,看看他是怎么实现静电流连续测量的。
系统架构图一目了然,我们以imc数据记录仪+IHR模块为核心,同步采集多路静态电流 (整车或控制器)。imc CANSAS-IHR测量模块同时提供了高精度和不同电流范围无间断地电流特性测量,电流测量从50nA到50A。依据不同强度电流采用自动范围调整方法进行动态量程切换,并保证两种不同的电流分流间的动态范围响应,特别适合电动车充/放电、静置、电源启动与关闭的连续测量,不需要采用不同范围的电流传感器,同时也大大缩短了测试时间。
CANSAS-IHR模块的特点概览:
• Auto-量程切换(动态自适应量程且不间断),高动态并联开关(可承受 10 A/μs 浪涌和 PWM 型负载)
• 高动态范围50nA(最小电流)-50A(60A/60s 限值)(最大电流,带电子过载保险丝)
• 采样率高达1KHz,内部采样、处理为30KHz
• 2个隔离通道,ADC分辨率30bit/180dB,最小36nA
• CAN输出,搭配CAN记录仪 imc BUSDAQflex,兼容其他CAN采集设备既可采集原始电流信号,也可同步输出平均值、最大/最小值
• 两种规格,适用车载12V和48V电气系统
想单就单,选单模块;想多选多,选机柜多路测量。
同时,针对不同额定电压的环境,IHR模块提供2个不同额定电流的版本(12V和48V),无惧过载!
EV静电流测试应用
EV电流测量的应用有很多,比如在ECU的开发阶段,在仿真阶段等等。
• 电动汽车充/放电,静置,电源启动/关闭连续测量
• 车载各种ECU控制模块静电流测试
• 车身、变速器等ECU控制模块睡眠模式静电流测试
• 电动安全带ECU控制模块不同环境下(高低温)睡眠模式静电流测试
• 底盘等ECU模块工作模式及睡眠模式电流测试
• 散热器控制模块静电流测试
是时候建立一套不同场景下测静态电流的系统测试环境,从而降低车辆上市后的馈电风险。