[发明专利]一种车辆电量平衡的试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆电量平衡的试验方法，属于车辆电气系统是否达到电量平衡的试验领域。

背景技术

车辆的供电系统中，发电机、蓄电池及用电设备之间存在着能量产生与损耗的供需匹配关系。随着汽车电子技术的发展，电子电器的耗电量增加是必然趋势。而车辆轻量化的需求及成本的限制，造成电气系统匹配问题更加突出。若供电系统电能过剩，会造成能量的浪费和成本的提高；若供电系统电能不足，影响车辆的安全性和可靠性。

在电气系统开发的过程中，通过车辆的电量平衡试验，对电气系统匹配进行验证，并且为设计开发过程中的理论计算、仿真分析过程中的经验公式及加权经验系数提供优化的数据支持。

目前，没有规范的车辆电量平衡的试验方法，不能够全面考虑环境温度对发电机及蓄电池特性的影响，车辆行驶工况和不同的驾驶习惯对电气系统的影响，导致试验结果不能完全准确地反映整车供电关系。

经检索，中国专利ZL 200710168387.1公开的电量平衡的试验方法，在室内台架中进行，不能模拟不同温度下车辆电量平衡的情况，而温度对于发电机、蓄电池和其他电器元件的影响至关重要，因而试验结果的准确性不高。

中国专利ZL 201010596679.7和ZL 201210306639.3中，一是没有考虑到高温对车辆电气系统的影响，数据准确性不高；二是电器负载的模拟，没有考虑到不同气候条件下的使用情况，若所有试验条件下均用一种电器负载，会造成蓄电池过大的电能浪费；三是评价准则不全面，不能从动态特性和稳态特性两个方面评价试验结果。

发明内容

1、发明的目的

本发明的目的是，针对现有的电量平衡试验方法的缺陷和不足，提出一种新的电平衡试验方法，该方法不但操作性强，数据准确性高，而且能够真实反映整车在极限温度下的供电匹配关系，为车辆电气系统的设计提供数据支撑。

2、发明的技术方案

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种车辆电量平衡的试验方法，包括如下步骤：

a)选定试验环境，试验环境分为冷气候试验和热气候试验；

b)选定试验工况，试验工况分为怠速工况、城市道路工况和坡道工况；

c)根据车辆的电气配置，选择功耗最大的用电负载的组合；

d)在整个试验过程中，利用传感器和数据采集系统，测量并记录相关数据；

e)试验结束后，通过蓄电池充电和放电的电量总比率和平均电流，综合判断车辆是否处于电量平衡状态。

更进一步地，试验的对象为部件完整且车载用电器工作正常的整车。

更进一步地，蓄电池应为供应商最近生产且未被使用过的蓄电池。

更进一步地，为了考核极限环境温度下供电系统的电量平衡情况，试验分为热气候条件和冷气候条件。热气候定义为不低于30℃，冷气候定义为不高于-25℃。两种气候条件下，车辆的用电器不同。

更进一步地，环境温度的模拟，可以在真实的道路中进行，也可以在带有转毂的环境仓中进行。

更进一步地，怠速工况时，车辆处于驻车状态且发动机以稳定运转的最低转速运行，运行时间不低于1小时；坡道工况时，车辆满载且在坡道不低于10％的道路条件下连续行驶，行驶时间不低于1小时；城市道路工况，车辆在交通拥堵的市区行驶时的道路工况行驶，行驶时间不低于1小时。

更进一步地，电气负载情况，根据车辆配置及气候条件选择。下述所列为用电器使用情况，但实际试验时不仅限于下述所列内容：

连续工作用电设备：如发动机点火系统、燃油供给系统、发动机传感器、仪表及监控系统、空调(压缩机和鼓风机)、收音机或CD机等，在整个试验过程中应全部处于最大用电负荷的工作状态；

短期工作设备：汽车车灯、刮水器等、雨刮等其他用电设备等，在试验过程中应全部处于最大用电负荷的工作状态；

随机使用设备：电动门窗、喇叭等，在试验过程中使用时间不低于总试验时间的10％。

更进一步地，传感器和数据采集系统，若需要供电，则采用单独的供电系统，不使用整车的供电系统。

更进一步地，测试仪器精度应不小于以下要求：时间±1s，温度±2℃，电压0.1V，电流0.1A，记录数据频率不得低于2Hz。

更近一步地，所述温度的测量采用基于热电效应的热电偶传感器，例如K型热电偶，但不限与此类型，测量温度范围为-200℃～1300℃；电流的测量，采用基于霍尔效应式的电流表，如钳式电流表(电流钳)，或采用分流计，在不切断电路的情况下测量回路电流，测量范围为-500A～500A。