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新能源车的【宝藏】“EV静电流测量方案”,最想拥有它!

科电ETS 来源:科电ETS 作者:科电ETS 2023-12-19 10:15 次阅读

“公主请上车”。设想一下,你泊在路边等你的公主,你会?

如果是油车,挂P档,拉手刹熄火,刷手机

如果是电车,挂P档,点车载大屏,拿出手柄,打开电影or游戏。

好了,永不断电的电车,切换成静电流模式。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/DCADAS、自动驾驶等新威廉希尔官方网站 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。
1、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interwetten与威廉的赔率体系 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。

比较常见有以下3种方式:万用表检测、电流钳检测、静态电流采集设备检测。
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威廉希尔官方网站 难点和挑战。

图片

“如果只用一句话来

*** 概括这个难点那便是, ***

如何才能连续、动态、不间断******

覆盖从小到大的范围呢?”

2、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

好在,测测带来了一位新伙伴,来自德国柏林的imc Test & Measurement公司,并且他给我们带来一手的绝活。

图片

3、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。

图片

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。

图片

图片

图片

** CANSAS-IHR模块 **

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

图片

** 自动切换量程,无需担心高精度和大量程 **

“独立模块?可否集成?

满足,满足,统统满足。"

图片

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!

图片

以上测测介绍了测静电流的解决方案,也介绍了关于IHR模块的一些特点优势......

不惧挑战,IHR模块是真实的分流电阻切换,而不是简单的增益后调整。

4、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。

图片

• 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

…………………

让我们来看个IHR模块在某车型LABCAR阶段的案例示意图,可以看到电子部件的台架,各种各样的电子部件都集成在一起了。图里圈内的就是imc的电流测量模块,在这个台架里有100个IHR的通道。

图片

气氛都到这了,那么测测再给大家跑一段静电流测试(DEMO版本)的数据。

【戳下方视频

,时长00:48

[ ]

***"产品很棒, ***

***那么, ***

就等你带回实验室啦."

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。

审核编辑 黄宇

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