汽车电气系统寄生电流的检测研究

摘要近年来随着汽车各方面性能的提高,电子控制系统越来越庞大和复杂。汽车在日常使用和维修中能使电子元件、控制模块性能会下降,线路的各个插接件之间会产生松动等。这一切都能使汽车电气系统的寄生电流增加,造成蓄电池损坏和火灾的危险性。所以经常检测电气系统的寄生电流尤为重要。

关键词:汽车 寄生电流 电控系统 蓄电池 检测

1.概述

汽车工业随着计算机工业的发展电控系统越来越复杂和庞大。电控系统的发展使汽车在安全性、舒适性、可靠性等各方面很大的发展和进步。电控系统的复杂和庞大使汽车电气系统寄生电流的增加成为可能。寄生电流一旦超过安全值将造成蓄电池亏电或早期损坏,严重的也可能造成车辆火灾。所以在汽车电气系统的维护和保养中寄生电流的检测越来越重要。

2.寄生电流的概念

汽车电气系统的寄生电流是指在电源开关以及其它电器开关关闭以后,某些电器或电路继续消耗蓄电池的放电电流。其单位为“mA”。事实上在汽车电源开关及其它电器开关关闭以后,车辆的运行信息需要保存在电控单元(ECU)的储存器中,电子式石英表及电子调谐式收放机等电器设备都需要供电,这些电器以低功率消耗模式保存相关数据。根据汽车电器设备的多少和智能化程度的高低,在电源开关关闭5—60min进入休眠状态。在正常状态下,休眠时的电流只有30mA左右,所以蓄电池有微量电流输出属于正常。另一方面在汽车电源开关关闭以后汽车上许多电气设备存在着不可避免的、微量的电量消耗。这些放电电流统称为寄生电流。

既然汽车电气系统的寄生电流是难以避免,就要设法将它限制在最小的数值上。常见车型的寄生电流总量应在30 mA—50mA的范围内。下表是常见车型部分负载寄生电流。

电气负载的名称

寄生电流正常值﹙mA﹚

寄生电流最大值﹙mA﹚

电子防盗系统

1.6

2.7

自动门锁装置

1.0

1.0

车身控制组件

3.6

12.4

电子控制组件

5.6

10

风挡玻璃加热组件

0.3

0.4

采暖通风和空调组件

1.0

1.0

室内照明系统

1.0

1.0

液面控制系统

0.1

0.1

多功能电子钟

1.0

1.0

如果整车寄生电流过大,就会造成蓄电池亏电,发动机启动困难。若蓄电池在短时间内连续出现严重亏电,就应检查车辆电气系统寄生电流是否超过相关规定值。

3.寄生电流的产生及检测

寄生电流一部分是在车辆生产制造过程所产生,这部分寄生电流是保证车辆的电脑及其它电器元件正常工作所必须,在车辆的设计和生产中厂方的技术人员能保证其在规定的范围内,否则车辆不会出厂。另一部分是在车辆使用、维修和保养过程产生的。随着车辆使用时间的增加,车辆电控元件及电器元件存在老化、性能下降造成寄生电流增加;车辆在维修或改装线路和更换电器元件时,因线路连接点的处理及线径的选择不符合相关标准使寄生电流增加;电气系统保养不及时使寄生电流增加。综上所述,随着车辆使用时间的增加电气系统的寄生电流也可能在增加,所以应定期检查车辆寄生电流的值,确保寄生电流的值在规定的范围内。车辆在静止状态下,关闭点火开关和所有用电设备开关,使车辆所有用电设备处在非工作状态下大约一小时。将一只量程为2安培的电流表串联在蓄电池的电路中。即将蓄电池的负极极桩与负极线路断开,把电流表的正极与负极线路相联接,电流表的负极与蓄电池的负极极桩相联接。等电流表的读数或指针稳定后读取数值。将读取的数值与规定值相比对,若在规定范围内则车辆寄生电流值符合要求;若超出规定范围则车辆寄生电流过大,在这种情况下就应按系统分别检测,查出寄生电流过大的原因。

4.防止寄生电流过大的方法

汽车电气系统的寄生电流是无法避免,也是在汽车关闭电源开关以后保证汽车电控单元储存器正常工作所必须的。所以汽车在使用过程必须保证电气系统的寄生电流在规定范围内。随着科学技术的发展和进步,汽车电器系统的寄生电流在车辆设计过程中能够保证在规定的范围内。汽车在使用保养和维修的过程中,因其工作环境差和人员水平差异是造成寄生电流过大的主要原因。防止寄生电流过大的方法主要有;

(1)在对车辆电气系统进行维修或改装时,应严格按照国家和行业的相关标准进行,防止产生额外的寄生电流。首先根据所增加电器设备的功率计算出所需电流I1,I1乘以1.1或1.2得出I2.。根据I2的值选择电线的直径和颜色。根据电线直径的选择电线接头型式和尺寸。电线接头按其外形可分为圆形、叉形、横置叉形3种,其代号分别为圆形用Y,叉形用CZ和CK,横置叉形用HC。例如Y5—1.5为圆形接头,紧固螺栓直径为5mm,电线最大截面积为1.5mm2.。接头应能保证接到电线或电器上时,不出现断裂或裂纹。接头应用压接、熔焊、冷挤、锡焊或相互组合方法装接到电线线芯上,接合点必须牢固可靠。电线与接头的电压降,在耐潮试验后,应符合QCn29009—1991中的相关规定。其次所有接点采用压接方法时,接点表面绝缘应良好,导体不应压断。采用钎焊方法时,不允许使用腐蚀性钎剂。接点应光滑、表面绝缘良好,无漏焊、未钎透、钎剂夹杂等缺陷。接点应牢固、可靠。

(2)在车辆日常使用和保养中应注意以下几个方面,首先车辆在使用中驾驶员一定要做到停车时将所有用电设备的开关和电源开关处于关闭位置。其次车辆的电气系统要定期保养,检查各电器插接口防止产生铜锈。若产生铜锈应将其清除并涂以防锈剂。定期检查蓄电池的极桩及时清除极桩上的沉淀,防止接触电阻过大造成寄生电流过大。车辆涉水行驶或雨天行驶后,应及时清洗电气系统各元件和线路上的雨水。因为雨水中含有酸性物质容易造成电气元件和线路的锈蚀,使电气系统寄生电流增加。

参考文献:

1.当代汽车电控系统结构原理与检修 吴际璋 人民交通出版社

2.电系暗电流的检测方法及防治措施 李明诚 汽车电器 2011年第4期