淺談針對汽車的水路運輸模式解決方案

盧軍波

（重慶力帆實業（集團）股份有限公司，重慶 400707）

淺談針對汽車的水路運輸模式解決方案

盧軍波

（重慶力帆實業（集團）股份有限公司，重慶 400707）

基于汽車出口水路運輸中存在的蓄電池虧電問題，研究一種新型的汽車自動斷電裝置。通過分析虧電的形成原因，從功能框圖、控制邏輯以及電量計算方法等幾個方面進行研究，并完成了樣車測試。此方案解決了水路運輸過程中的虧電問題，同時還在一定程度上降低了人工成本。

水路運輸；汽車電子；蓄電池；自動斷電裝置

伴隨著中國汽車工業的發展和自主品牌技術的成熟，不少汽車品牌已經逐步走向國外市場。水路運輸因其可實現大批量運輸，具有成本低、安全可靠的特點，成為汽車出口的不二選擇［1］。但由于水路運輸周期長，如何在汽車儲運過程中降低起動蓄電池儲存電量消耗，避免因長時間過放電所造成的汽車不能起動的現象，同時減少過放電造成蓄電池硫化損壞的問題，成為一個新的課題。

傳統方式：發運車輛裝船后，人工拔掉蓄電池負極，到達目的地港口再重新恢復。該種方式需要大量的人員進行操作，人工成本高。如遇集裝箱運輸，操作相當困難。為克服上述不足，本文介紹一種新型的汽車自動斷電裝置。

1 裝置的基本功能

1.1 電源管理

對于正常使用的車輛，斷電裝置為車身控制模塊BCM、音響、儀表、天窗、室內燈等需要職守的系統提供電源。

1.2 系統休眠

斷電裝置在連續檢測72 h中［2］，若車輛一直處于未使用狀態，斷電裝置會自動進入深睡眠狀態，主動切斷BCM、音響、儀表、天窗、室內燈等系統的電源，使這些系統處于斷電狀態，同時斷電裝置的靜態電流≤1mA。

1.3 強制喚醒

斷電裝置在檢測到車輛即將使用（鑰匙從OFF擋旋轉到ACC擋）時，會自動給BCM、音響、儀表、天窗、室內燈等所受控制的系統上電，使這些系統立即恢復其固有的功能。

1.4 負載能力

斷電裝置驅動的額定負載能力為30 A，其過負載能力為額定負載能力的150%。

1.5 系統電路原理

本斷電裝置的控制器電路主要由開關電源電路、時鐘控制電路、8位CPU、CMOS驅動電路組成，同時考慮到控制器自身的過壓保護、短路保護、過流保護、極性反向保護等保護措施，控制器及外圍電路原理圖如圖1所示［3］。

圖1 控制器及外圍電路原理圖

2 控制邏輯

自動斷電裝置的工作模式分為運輸模式和常規模式。運輸模式是為了滿足車輛的長時間運輸要求而設計的，使車輛自身能耗降到最低；處于常規模式時，自動斷電器內部輸出端為長通狀態，輸出高電平（12 V）并直接驅動負載。

2.1 運輸模式

自動斷電裝置在運輸模式下存在2種狀態：休眠狀態和強制喚醒狀態（滿足中途中轉需要）。

2.1.1 進入休眠狀態的條件

1）自動斷電裝置首次裝車上電（B+）后，點火開關處于斷開狀態，若持續72 h未檢測到觸發信號（12 V），自動斷電裝置進入強制休眠狀態（圖2）。

2）自動斷電裝置首次裝車上電后的任何期間內（未進入強制休眠狀態），當觸發信號在5 s內連續進行5次切換，停止OFF擋，自動斷電器進入強制休眠狀態（圖3）。

圖2 持續72 h未檢測到觸發信號

圖3 觸發信號在5 s內連續5次切換

3）當自動斷電裝置處于強制喚醒狀態時，點火開關斷開（OFF擋）后（12 V掉至0 V），自動斷電器立即進入休眠狀態（圖4）。

2.1.2 進入強制喚醒狀態的條件

自動斷電裝置處于休眠狀態，當觸發信號上電（12 V）時，自動斷電器立即進入強制喚醒狀態（圖5）。

圖4 點火開關斷開

圖5 觸發信號上電

2.2 運輸模式切換到常規模式

自動斷電裝置處于運輸模式時，點火開關在5 s內從OFF擋連續3次切換到ACC擋，第3個高電平保持2 s后，自動斷電裝置退出運輸模式，進入常規模式（圖6）。2.3 常規模式切換到運輸模式

圖6 自動斷電裝置進入常規模式

自動斷電裝置處于常規模式時，斷掉自動斷電器的B+電源（時間大于3 s），B+電源再次上電后，自動斷電器退出常規模式，進入運輸模式（圖7）。

圖7 自動斷電裝置進入運輸模式

3 整車允許放置最大天數的計算

計算整車能夠放置最大天數的公式如下T = C ×（1 - Q ）÷（ Z ÷1000 × 24 + A × C ÷30

式中：T——整車靜態放置后仍能起動的最大天數；C——蓄電池容量，Ah；A——蓄電池每月自損耗百分比，一般約為3%～5%，此處取5%；Q——整車起動蓄電池允許的最低百分比75%；Z——整車目標靜態電流，mA。

以蓄電池容量60 Ah為例，取目標靜態電流為1 mA，C=60 Ah，A=0.05，Q=0.75，Z=1。

可得：T=C×（1-Q）÷（Z÷1000×24h+A×C÷30）=60×（1-0.75） ÷（1÷1000×24+0.05×60÷30）≈120天。

4 總結

與傳統的通過人工作業方式解決儲運過程中蓄電池電量消耗問題的方法相比，本文介紹的自動斷電裝置具有不可替代的優勢。此裝置不僅很好地解決了汽車在儲運及海運過程中電池電量消耗問題，而且大大降低了人工成本。此裝置已由設計階段走向產品化，并且在汽車公司整車出口過程中得到驗證，受到好評。此方案可供汽車出口公司參考，自動斷電裝置值得推廣。

［1］ 我國汽車出口形勢［J］.水運文獻信息，2007（10）：2-3.

［2］ 郭策，張興.汽車電器的現代電子控制系統應用研究［J］.引文版：工程技術，2016（2）：260.

［3］ 熊彩蓮.汽車電器的現代電子控制技術研究［J］.價值工程，2014（11）：39-40.

（編輯 楊 景）

Discussion on Automobile Water Transport Mode Solutions

LU Jun-bo
（Chongqing Lifan Industrial ( Group ) Co., Ltd.， Chongqing 400707， China）

Based on the battery power lose problem existed in the automobile exports by water transport， this paper introduces an innovative device for automobile to power off automatically. The cause of power lose is analyzed， then researching function diagrams， logical control and electrical calculations methods are studied， and sample vehicle tests are also conducted. This device solves the problem and reduces the labor cost as well.

water transportation； automotive electronics； battery； automatic power-off device

U463. 633

A

1003-8639（2017）05-0067-02

2016-12-29

盧軍波（1983-），男，山西晉城人，先后從事電器產品、BCM、架構設計等工作。