車載蓄電池虧電電壓閾值的研究

張 慶，李小珊

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

引言

通過整車控制策略可以實(shí)現(xiàn)預(yù)防低壓鉛酸蓄電池[2]虧電的發(fā)生，而不同車型配置的蓄電池容量不同、特性不同，車載用電器數(shù)量不同、工作電流不同，因而準(zhǔn)確地標(biāo)定出具體車型低壓鉛酸蓄電池虧電電壓閾值是關(guān)鍵。

1 防虧電功能策略

當(dāng)車輛電源狀態(tài)切換至ACC/ON擋，智能型蓄電池傳感器（IBS）監(jiān)測(cè)蓄電池電壓，若IBS檢測(cè)到蓄電池電壓下降達(dá)到標(biāo)定閾值時(shí)，IBS開始輪詢檢測(cè)，若30 s內(nèi)蓄電池電壓一直低于標(biāo)定閾值，則判定繼續(xù)使用車載電器將存在蓄電池虧電[3]風(fēng)險(xiǎn)，IBS向CAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送蓄電池虧電預(yù)警信息，并在1 min后將車輛電源切換至OFF擋。

表1 CAN總線信號(hào)

2 實(shí)車測(cè)試

本文中所用蓄電池為XX品牌55 AH低壓鉛酸蓄電池。

（1）常溫啟動(dòng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)[4]：?jiǎn)?dòng)時(shí)間＜1 s，電壓降＜5 V。

表2 常溫啟動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)

圖1 常溫測(cè)試數(shù)據(jù)

（2）冷啟動(dòng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：?jiǎn)?dòng)時(shí)間＜10 s，可連續(xù)啟動(dòng)三 次，三次內(nèi)啟動(dòng)成功即可。

表3 冷啟動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)

圖2 冷啟動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)

通過常溫啟動(dòng)和冷啟動(dòng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可以初步得出，針對(duì)本文中所使用的XX品牌55 AH低壓鉛酸蓄電池，電壓閾值[5]為12.5 V可以滿足下一次正常啟動(dòng)。

圖3 整車下電前測(cè)試數(shù)據(jù)

圖4 整車下電后測(cè)試數(shù)據(jù)

蓄電池正常工作時(shí)為帶負(fù)載狀態(tài)，在將電源狀態(tài)由ACC/ ON擋切換至OFF擋之后，電壓值會(huì)有變化。

表4 不同電源狀態(tài)下電壓值

蓄電池在放電時(shí)，負(fù)載電流在電池內(nèi)阻上產(chǎn)生一定的壓降，導(dǎo)致電池電壓降低，當(dāng)放電結(jié)束后，電池內(nèi)阻上的壓降變?yōu)? V，從而使電池電壓有一定的回升。通過實(shí)車測(cè)試可以看到，OFF擋測(cè)量電壓值相比ACC/ON擋測(cè)量電壓值上升了0.1 V左右。

通過測(cè)試將鉛酸蓄電池虧電電壓閾值從12.5 V調(diào)整為12.4 V。

3 電壓標(biāo)定描述

3.1 功能流程圖

圖5 功能流程圖

3.2 虧電電壓標(biāo)定流程

主流程：

（1）根據(jù)車載用電器選型低壓鉛酸蓄電池；

（2）低壓鉛酸蓄電池極限啟動(dòng)測(cè)試；

（3）常溫啟動(dòng)測(cè)試/冷啟動(dòng)測(cè)試；

（4）得到電壓預(yù)制（初始值）；

（5）蓄電池ACC/ON擋電壓測(cè)試；

（6）蓄電池OFF擋電壓測(cè)試；

（7）校正電壓閾值；

（8）結(jié)束。

4 結(jié)論

通過對(duì)車載低壓鉛酸蓄電池在不同工況下極限啟動(dòng)電壓的測(cè)試，將標(biāo)定得到的電壓值與整車控制策略相結(jié)合，在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉、電源狀態(tài)處于ACC/ON擋情況下，利用智能型蓄電池傳感器（IBS）監(jiān)測(cè)蓄電池電壓，并在滿足策略設(shè)定條件下降電源狀態(tài)切換為OFF擋，可以有效避免低壓鉛酸蓄電池虧電的發(fā)生。