“公主請(qǐng)上車(chē)”。設(shè)想一下,你泊在路邊等你的公主,你會(huì)?
如果是油車(chē),掛P檔,拉手剎熄火,刷手機(jī)。
如果是電車(chē),掛P檔,點(diǎn)車(chē)載大屏,拿出手柄,打開(kāi)電影or游戲。
好了,永不斷電的電車(chē),切換成靜電流模式。為啥現(xiàn)在對(duì)測(cè)試靜電流這個(gè)事情那么關(guān)注呢?
隨著電動(dòng)車(chē)的發(fā)展,無(wú)線充電、遠(yuǎn)程啟動(dòng)及操控、智能DC/DC、ADAS、自動(dòng)駕駛等新技術(shù)的加入對(duì)車(chē)輛提出了更高的要求。隨著智能化,電氣化的部件數(shù)量的增加,車(chē)后臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸、整車(chē)及子控制器喚醒或不休眠,導(dǎo)致整車(chē)靜態(tài)功耗增加,所以靜電流測(cè)試成為大家必須關(guān)注的點(diǎn)。
現(xiàn)在的你在車(chē)?yán)锎抵照{(diào),看著電影,等著公主;現(xiàn)在的你還沒(méi)出門(mén)就用app調(diào)好了車(chē)?yán)锏臏囟龋滑F(xiàn)在的你有事沒(méi)事打開(kāi)“哨兵模式”看看愛(ài)車(chē)四周的情況,這一切都會(huì)造成蓄電池饋電,所以傳統(tǒng)的靜電流測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)難以滿足現(xiàn)實(shí)的情況。
那么靜電流這到底是個(gè)啥,今天是研究這個(gè)嗎?
“靜電流是指車(chē)輛在靜置(熄火)時(shí),蓄電池所供給的電流。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是當(dāng)汽車(chē)停止工作時(shí),有些電子設(shè)備仍然在工作,只是消耗較少的電流,這就是靜態(tài)電流。”
——《靜電流概念》
而我們通過(guò)對(duì)靜電流的測(cè)試是為了觀察到下面的一些內(nèi)容:
能耗的總體最小化 ——專(zhuān)注于ECU和子組件 (12V)ECU和輔助組件占主要能量消耗;
驗(yàn)證個(gè)別的, 預(yù)期的功率曲線 ——單個(gè)ECU/動(dòng)作?休眠模式?
是否正確交互 ——檢測(cè)序列和協(xié)調(diào)中的錯(cuò)誤;
可以說(shuō)只要靜電流測(cè)得好, 終極目標(biāo)就能適當(dāng)提高續(xù)航里程。 而提高續(xù)航里程是各家純電車(chē)廠都非常關(guān)注的問(wèn)題。
1、靜電流測(cè)試方法
靜電流的測(cè)試內(nèi)容包括:
? 測(cè)試ECU等汽車(chē)組件的電流消耗和復(fù)雜電氣交互作用
? 測(cè)試和優(yōu)化睡眠模式和節(jié)能功能
? 檢查啟動(dòng)和浪涌電流沖擊
? 低電壓下的直流電流(單向), 例如12V或48V汽車(chē)電氣系統(tǒng)
? 汽車(chē)零部件試驗(yàn)板測(cè)試
測(cè)試方法:對(duì)整車(chē)及各模塊靜態(tài)電流進(jìn)行測(cè)試以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的符合性;對(duì)蓄電池進(jìn)行模擬放電測(cè)試以驗(yàn)證蓄電池本身的品質(zhì);通過(guò)整車(chē)靜置測(cè)試來(lái)驗(yàn)證整車(chē)可靠性。
比較常見(jiàn)有以下3種方式:萬(wàn)用表檢測(cè)、電流鉗檢測(cè)、靜態(tài)電流采集設(shè)備檢測(cè)。
1、萬(wàn)用表檢測(cè)
將萬(wàn)用表調(diào)至電流擋,串聯(lián)在蓄電池負(fù)極樁和負(fù)極線上,選擇最大電流檔,慢慢降低檔位,直到出現(xiàn)較為合適的示數(shù)為止,然后將一個(gè)夾子一端接在萬(wàn)用表表筆上,另一端夾在蓄電池的負(fù)極線上,接在萬(wàn)用表上的另一個(gè)夾子夾在負(fù)極樁上,然后在此基礎(chǔ)上緩慢的抬高負(fù)極線,直至脫離負(fù)極樁為止,此時(shí)就可以進(jìn)行讀數(shù)了。檢測(cè)過(guò)程中需要注意調(diào)檔時(shí)接線的切換,以防燒壞萬(wàn)用表。
2、電流鉗檢測(cè)
用電流鉗檢測(cè)靜態(tài)電流的方法要比用萬(wàn)用表更加方便簡(jiǎn)潔。使用電流鉗進(jìn)行檢測(cè)時(shí),將電流鉗接在蓄電池的負(fù)極線上,就可以對(duì)靜態(tài)電流進(jìn)行檢測(cè),從而得到靜態(tài)電流的值。
3、靜電流檢測(cè)設(shè)備
一些專(zhuān)業(yè)的靜態(tài)電流采集設(shè)備,在蓄電池負(fù)極處將設(shè)備串入整車(chē)電流回路,在車(chē)輛休眠后通過(guò)上位機(jī)可以采集靜態(tài)電流數(shù)據(jù),相比如前兩種方式,通過(guò)電腦可以查看靜態(tài)電流的變化趨勢(shì),更加直觀,精度也更高。
然而,上述提到的第1和第2種常見(jiàn)的測(cè)試方法面臨技術(shù)難點(diǎn)和挑戰(zhàn)。
“如果只用一句話來(lái)
*** 概括這個(gè)難點(diǎn) , 那便是, ***
如何才能連續(xù)、動(dòng)態(tài)、不間斷******
覆蓋從小到大的范圍呢?”
2、電動(dòng)車(chē)靜電流測(cè)試
直接下個(gè)定義吧,傳統(tǒng)方法測(cè)靜電流力不從心。
精度跟量程有關(guān),拿電流鉗來(lái)說(shuō),當(dāng)要測(cè)大電流時(shí)候就得換一個(gè)電流鉗,沒(méi)法連續(xù),只能中斷。
說(shuō)到底,什么 “高動(dòng)態(tài)范圍” ,就是nA到A級(jí)電流不間斷測(cè)量的挑戰(zhàn)!!!
同時(shí),這也反映了傳統(tǒng)模式來(lái)做靜電流測(cè)試的難點(diǎn)——
第一難:
傳統(tǒng)設(shè)備**“相同”時(shí)間、連續(xù)不間斷**測(cè)量靜態(tài)電流( 睡眠模式nA級(jí)別 )和全功率工作電流( 高達(dá)60A );
第二難:
固定增益在小電流下會(huì)產(chǎn)生較差的分辨率;
第三難:
預(yù)期電流水平 不可預(yù)測(cè) :需要自動(dòng)量程-極限動(dòng)態(tài)范圍(精確評(píng)估從微安μA到幾十A的電流)
第四難:
大電流需要安裝和連接方便、實(shí)用;
第五難:
需要過(guò)載保護(hù),以避免因電流過(guò)大造成 故障而損壞 !
好在,測(cè)測(cè)帶來(lái)了一位新伙伴,來(lái)自德國(guó)柏林的imc Test & Measurement公司,并且他給我們帶來(lái)一手的絕活。
3、靜電流測(cè)試 , imc來(lái)解決
讓我們來(lái)看看imc的絕活吧,看看他是怎么實(shí)現(xiàn)靜電流連續(xù)測(cè)量的。
系統(tǒng)架構(gòu)圖一目了然,我們以imc數(shù)據(jù)記錄儀+IHR模塊為核心,同步采集多路靜態(tài)電流 (整車(chē)或控制器)。imc CANSAS-IHR測(cè)量模塊同時(shí)提供了高精度和不同電流范圍無(wú)間斷地電流特性測(cè)量,電流測(cè)量從50nA到50A。依據(jù)不同強(qiáng)度電流采用自動(dòng)范圍調(diào)整方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)量程切換,并保證兩種不同的電流分流間的動(dòng)態(tài)范圍響應(yīng),特別適合電動(dòng)車(chē)充/放電、靜置、電源啟動(dòng)與關(guān)閉的連續(xù)測(cè)量,不需要采用不同范圍的電流傳感器,同時(shí)也大大縮短了測(cè)試時(shí)間。
** CANSAS-IHR模塊 **
CANSAS-IHR模塊的特點(diǎn)概覽:
? Auto-量程切換( 動(dòng)態(tài)自適應(yīng)量程且不間斷 ),高動(dòng)態(tài)并聯(lián)開(kāi)關(guān)(可承受 10 A/μs 浪涌和 PWM 型負(fù)載)
? 高動(dòng)態(tài)范圍 50nA(最小電流)-50A(60A/60s 限值) (最大電流,帶電子過(guò)載保險(xiǎn)絲)
? 采樣率高達(dá)1KHz,內(nèi)部采樣、處理為30KHz
? 2個(gè)隔離通道,ADC分辨率30bit/180dB,最小36nA
? CAN輸出,搭配CAN記錄儀 imc BUSDAQflex,兼容其他CAN采集設(shè)備既可采集原始電流信號(hào),也可同步輸出平均值、最大/最小值
? 兩種規(guī)格,適用車(chē)載12V和48V電氣系統(tǒng)
** 自動(dòng)切換量程,無(wú)需擔(dān)心高精度和大量程 **
“獨(dú)立模塊?可否集成?
滿足,滿足,統(tǒng)統(tǒng)滿足。"
想單就單,選單模塊;想多選多,選機(jī)柜多路測(cè)量。
同時(shí),針對(duì)不同額定電壓的環(huán)境,IHR模塊提供2個(gè)不同額定電流的版本(12V和48V),無(wú)懼過(guò)載!
以上測(cè)測(cè)介紹了測(cè)靜電流的解決方案,也介紹了關(guān)于IHR模塊的一些特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)......
不懼挑戰(zhàn),IHR模塊是真實(shí)的分流電阻切換,而不是簡(jiǎn)單的增益后調(diào)整。
4、EV靜電流測(cè)試應(yīng)用
EV電流測(cè)量的應(yīng)用有很多,比如在ECU的開(kāi)發(fā)階段,在仿真階段等等。
? 電動(dòng)汽車(chē)充/放電,靜置,電源啟動(dòng)/關(guān)閉連續(xù)測(cè)量
? 車(chē)載各種ECU控制模塊靜電流測(cè)試
? 車(chē)身、變速器等ECU控制模塊睡眠模式靜電流測(cè)試
? 電動(dòng)安全帶ECU控制模塊不同環(huán)境下(高低溫)睡眠模式靜電流測(cè)試
? 底盤(pán)等ECU模塊工作模式及睡眠模式電流測(cè)試
? 散熱器控制模塊靜電流測(cè)試
…………………
讓我們來(lái)看個(gè)IHR模塊在某車(chē)型LABCAR階段的案例示意圖,可以看到電子部件的臺(tái)架,各種各樣的電子部件都集成在一起了。圖里圈內(nèi)的就是imc的電流測(cè)量模塊,在這個(gè)臺(tái)架里有100個(gè)IHR的通道。
氣氛都到這了,那么測(cè)測(cè)再給大家跑一段靜電流測(cè)試(DEMO版本)的數(shù)據(jù)。
【戳下方視頻】
,時(shí)長(zhǎng)00:48
[ ]
***"產(chǎn)品很棒, ***
***那么, ***
就等你帶回實(shí)驗(yàn)室啦."
是時(shí)候建立一套不同場(chǎng)景下測(cè)靜態(tài)電流的系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境,從而降低車(chē)輛上市后的饋電風(fēng)險(xiǎn)。
審核編輯 黃宇
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