CN105699825B - 一种汽车静态电流检测设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车静态电流检测设备，包括：数据采集单元、显示单元、电流检测钳及MCU；所述数据采集单元的第一输入端与所述电流检测钳的正极接线端相连，所述数据采集单元的第二输入端与所述电流检测钳的负极接线端相连，所述数据采集单元的输出端与所述MCU的输入端相连；所述MCU的输出端与所述显示单元的输入端相连；所述电流检测钳，用于检测线束中的静态电流；所述MCU通过所述数据采集单元采集所述静态电流，并根据所述静态电流拟合从采集开始到结束时间内的电流曲线；所述MCU输出所述电流曲线，并根据所述电流曲线计算输出平均放电电流、累计放电容量及累计放电时间。本发明能增加汽车电子器件故障检测的效率，提高汽车使用的安全性。

Description

一种汽车静态电流检测设备及方法

技术领域

本发明涉及电流检测领域，尤其涉及一种汽车静态电流检测设备及方法。

背景技术

现代汽车由于电子配置的增多，许多控制都需要接入蓄电池的常电，控制器接入常电通常会产生静态电流，即当整车闭锁后，控制器依然会有很小的电流损耗，如果控制器很多，或者某一控制器间歇发生故障时，则会导致整车放电电流过大，导致蓄电池亏电。汽车在生产调试完成后都需要对整车的静态放电电流进行检测，以防止某些电子部件未装配好，或存在故障时，导致整车静态电流过大，从而导致蓄电池亏电，无法起动发动机等。而整车静态电流和整车的用电器配置以及设计要求相关，如果当检测到的静态电流输出趋于稳定且与设计值相差不大时，则判断该车整车静态放电合格，但是由于控制器的休眠时间长，影响操作的效率，还有一些输入给控制器的传感器、开关装配松动时产生断续的大电流信号会导致瞬时静态电流大，如果不及时处理，出厂后可能会存在整车故障，降低汽车使用的安全性。

在现有技术中，对整车静态电流放电的检测方法通常是使用多功能万用表串联入蓄电池连接线进行检测确认，这种方法使得检测过程效率低下，也不能累计阶段时间内的静态电流的消耗容量，更不能显示该静态电流曲线。

发明内容

本发明提供一种汽车静态电流检测设备及方法，能有效对被测电子器件输出的静态电流进行采集，并拟合电流曲线，从而对被测电子器件进行故障检测，增加汽车电子故障检测的效率，提高汽车使用的安全性。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种汽车静态电流检测设备，包括：数据采集单元、显示单元、电流检测钳及MCU；

所述数据采集单元的第一输入端与所述电流检测钳的正极接线端相连，所述数据采集单元的第二输入端与所述电流检测钳的负极接线端相连，所述数据采集单元的输出端与所述MCU的输入端相连；

所述MCU的输出端与所述显示单元的输入端相连；

所述电流检测钳，用于检测被测电子器件的静态电流；

所述数据采集单元，用于采集所述电流检测钳检测到的静态电流；

所述MCU用于根据所述数据采集单元采集的静态电流，拟合从采集开始到结束时间内的电流曲线，并根据所述电流曲线计算输出平均放电电流、累计放电容量及累计放电时间，所述电流曲线用于表征所述静态电流的放电电流值与放电时间的对应关系；

所述显示单元，用于显示所述电流曲线、所述平均放电电流、所述累计放电容量、所述累计放电时间及当前放电电流。

优选的，所述电流检测钳包括：左钳体、右钳体、安装转轴；

所述左钳体及右钳体通过安装转轴张合安装，所述左钳体与所述右钳体的上部形成闭合检测圈，所述左钳体与所述右钳体的下部为手柄；

所述左钳体与所述正极接线端电连接，所述右钳体与所述负极接线端电连接。

优选的，还包括：电源开关、开始检测开关、停止开关、测试过程开关、复位开关；

所述电源开关，用于通断所述数据采集单元、所述显示单元及所述MCU的电源供电；

所述开始检测开关的一端与电源负极相连，所述开始检测开关的另一端与所述MCU的第一控制端相连，当所述开始检测开关闭合时，所述MCU控制所述数据采集单元和显示单元开始工作；

所述停止开关的一端与电源负极相连，所述停止开关的另一端与所述MCU的第二控制端相连，当所述停止开关闭合时，所述MCU控制所述数据采集单元和显示单元停止工作；

所述测试过程开关的一端与电源负极相连，所述测试过程开关的另一端与所述MCU的第三控制端相连，当所述测试过程开关闭合时，所述MCU控制显示单元显示从采集开始到结束时段内的所述电流曲线、所述平均放电电流、所述累计放电容量、所述累计放电时间及所述当前放电电流；

所述复位开关的一端与电源负极相连，所述复位开关的另一端与所述MCU的第四控制端相连，当所述复位开关闭合时，所述MCU控制所述数据采集单元和显示单元进行复位，并将显示的所述电流曲线数据存储在指定地址。

优选的，还包括报警单元，用于在所述电流曲线与预先设定的合格电流曲线相比较的差值范围大于设定阈值和/或所述累计放电容量大于设定阈值时，进行报警。

优选的，所述报警单元包括以下任意一种或多种：指示灯、语音报警器、蜂鸣器。

本发明还提供一种汽车静态电流检测方法，包括：

检测被测电子器件输出的静态电流；

采集所述静态电流，并拟合从采集开始到结束时间内的电流曲线，所述电流曲线用于表征所述静态电流的放电电流值与放电时间的对应关系；

根据所述电流曲线计算出平均放电电流、累计放电容量、累计放电时间；

显示所述电流曲线、所述平均放电电流、所述累计放电容量、所述累计放电时间及当前放电电流。

优选的，所述检测被测电子器件输出的静态电流包括：

通过电流检测钳检测被测电子器件输出的静态电流。

优选的，还包括：接收控制信号，所述控制信号包括：开始检测信号、停止信号、测试过程信号及复位信号；

如果接收到的控制信号为所述开始检测信号，则开始采集所述静态电流，并显示所述电流曲线，直至接收到的控制信号为所述停止信号；

如果接收到的控制信号为所述测试过程信号，则根据所述电流曲线计算并显示所述平均放电电流、所述累计放电容量、所述累计放电时间及所述当前放电电流；

如果接收到的控制信号为所述复位信号，则将显示的所述电流曲线数据存储在指定地址并复位。优选的，还包括：如果所述电流曲线与预先设定的合格电流曲线相比较的差值范围大于设定阈值和/或所述累计放电容量大于设定阈值，则进行报警。

优选的，采用以下任意一种或多种方式进行报警包括：

通过语音方式进行报警；

通过蜂鸣器进行报警；

通过指示灯进行报警。

本发明提供一种汽车静态电流检测设备及方法，通过对被测电子器件输出的静态电流进行采集并拟合出采集时段内的电流曲线，从而计算输出平均放电电流、累计放电容量及累计放电时间等信息，能有效判断整车静态放电是否合格，增加汽车电子故障检测的效率，提高汽车使用的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1：是本发明提供的一种汽车静态电流检测设备结构示意图；

图2：是本发明实施例提供的一种文字显示示意图；

图3：是本发明实施例提供的一种图形显示示意图；

图4：是本发明实施例提供的一种电流检测钳结构示意图；

图5：是本发明实施例提供的一种电流曲线示意图；

图6：是本发明提供的一种汽车静态电流检测方法流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

针对现有技术整车电子部件静态电流检测，缺少专用设备对整车静态电流进行分析的手段，本发明提供一种汽车静态电流检测设备，以增加对整车电子部件的静态电流分析手段，提高汽车电子故障检测的效率。

如图1所示，为本发明提供的一种汽车静态电流检测设备结构示意图，

包括：数据采集单元、显示单元、电流检测钳及MCU。所述数据采集单元的第一输入端与所述电流检测钳的正极接线端相连，所述数据采集单元的第二输入端与所述电流检测钳的负极接线端相连，所述数据采集单元的输出端与所述MCU的输入端相连；所述MCU的输出端与所述显示单元的输入端相连；所述电流检测钳，用于检测被测电子器件的静态电流；所述数据采集单元，用于采集所述电流检测钳检测到的静态电流；所述MCU用于根据所述数据采集单元采集的静态电流，拟合从采集开始到结束时间内的电流曲线，并根据所述电流曲线计算输出平均放电电流、累计放电容量及累计放电时间，所述电流曲线用于表征所述静态电流的放电电流值与放电时间的对应关系；所述显示单元，用于显示所述电流曲线、所述平均放电电流、所述累计放电容量、所述累计放电时间及当前放电电流。具体地，所述数据采集单元包括模数转换模块和数据处理单元，所述模数转换模块对所述电流检测钳输出的数据进行模数转化，所述数据处理单元根据所述电流检测钳输出的数据进行计算处理，进而得到被测电子器件输出的静态电流值。所述MCU根据所述静态电流值与采集时间拟合电流变化，从而获得电流曲线图，而电流曲线图受数据采集频率影响，所述MCU需对电流曲线图对应的数据进行数据平滑处理。进而从所述电流曲线图对应的静态电流值与时间，所述MCU可以计算出被测电子器件输出的平均放电电流、累计放电电容及累计放电时间。

需要说明的是，所述显示单元可包括：文字显示单元和图形显示单元。所述文字显示单元，用于显示所述平均放电电流、所述累计放电容量、所述累计放电时间及当前静态电流；所述图形显示单元，用于显示所述电流曲线图，体现所述静态电流的放电电流值与放电时间的对应关系。

如图2所示，为本发明实施例提供的一种文字显示示意图，图中显示了被测电子器件输出静态电流数据，比如，当前放电电流20mA、平均放电电流20mA、累计放电容量0.482AH及累计放电时间24H，从而使操作人员能直接得出静态电流的相关数据。

如图3所示，为本发明实施例提供的一种图形显示示意图，将所述MCU拟合的电流曲线显示在显示屏上，直观地体现出静态电流的放电电流值与放电时间的关系。

如图4所示，为本发明实施例提供的一种电流检测钳结构示意图，所述电流检测钳包括：左钳体1、右钳体2、安装转轴3。左钳体1及右钳体2通过安装转轴3张合安装，左钳体1与右钳体2的上部形成闭合检测圈，左钳体1与右钳体2的下部为手柄；左钳体1与所述电流检测钳的正极接线端电连接，右钳体2与所述电流检测钳的负极接线端电连接。

需要说明的是，所述电流检测钳可采用电流传感器来感应静态电流；也可以采用线圈、霍尔元件及铁芯形成磁通回路，根据被测线束通过的磁通量计算得出静态电流。

进一步，如图1所示，所述汽车静态电流检测设备还可进一步包括：电源开关K1、开始检测开关K2、停止开关K3、测试过程开关K4、复位开关K5。其中：

电源开关K1用于通断所述数据采集单元、所述显示单元及所述MCU的电源供电。

开始检测开关K2的一端与电源负极相连，其另一端与所述MCU的第一控制端相连。当开始检测开关K2闭合时，所述MCU控制所述数据采集单元和显示单元开始工作。

停止开关K3的一端与电源负极相连，其另一端与所述MCU的第二控制端相连。当停止开关K3闭合时，所述MCU控制所述数据采集单元和显示单元停止工作。

测试过程开关K4的一端与电源负极相连，其另一端与所述MCU的第三控制端相连。当测试过程开关K4闭合时，所述MCU控制显示单元显示从采集开始到结束时段内的所述电流曲线图。

复位开关K5的一端与电源负极相连，其另一端与所述MCU的第四控制端相连。当复位开关K5闭合时，所述MCU控制所述数据采集单元和显示单元进行复位，并将上一个记录数据存储在指定地址。

在实际应用中，判断汽车电子器件的静态电流是否造成蓄电池亏电，可采用设定时间内的累计放电容量与设定阈值相比较，如果所述累计放电容量大于设定阈值，可判断被测电子器件输出的静态电流值过大，存在故障。还可以通过对电流曲线的形状判断是否存在故障，如图5所示，为本发明实施例提供的一种电流曲线示意图，由图中可知，所述电流曲线在多个时刻的瞬时静态电流值很大，且电流值跳跃变化，可判断出被测电子器件存在过流故障。如果所述电流曲线的静态电流值在各个时刻都为零，可判断出被测电子器件存在断路故障。

进一步，本发明汽车静态电流检测设备还可包括报警单元，用于在所述电流曲线与预先设定的合格电流曲线相比较的差值范围大于设定阈值和/或所述累计放电容量大于设定阈值时，进行报警。实际应用中，所述报警单元包括以下任意一种或多种：指示灯、语音报警器、蜂鸣器。

可见，本发明提供一种汽车静态电流检测设备，根据被测电子器件输出的静态电流拟合电流曲线，进而得到设定时间内的平均放电电流、累计放电容量及累计放电时间等数据，从而能有效分析被测电子器件是否存在过流或短路故障，进而推断出该电子器件的安装是否合格，提高汽车电子检测效率，增加汽车安全性。

相应地，本发明还提供一种汽车静态电流检测方法，如图6所示，为本发明提供的一种汽车静态电流检测方法流程图，包括以下步骤：

S1：检测被测电子器件输出的静态电流；

具体地，可以通过电流检测钳检测被测电子器件输出的静态电流；

S2：采集所述静态电流，并拟合从采集开始到结束时间内的电流曲线，所述电流曲线用于表征所述静态电流的放电电流值与放电时间的对应关系；

S3：根据所述电流曲线计算出平均放电电流、累计放电容量、累计放电时间；

S4：显示所述电流曲线、所述平均放电电流、所述累计放电容量、所述累计放电时间及当前放电电流。

在本发明方法另一实施例中，还可进一步包括：接收控制信号，所述控制信号包括：开始检测信号、停止信号、测试过程信号及复位信号。如果接收到的控制信号为所述开始检测信号，则开始采集所述静态电流，并显示所述电流曲线，直至接收到的控制信号为所述停止信号；如果接收到的控制信号为所述测试过程信号，则根据所述电流曲线计算并显示所述平均放电电流、所述累计放电容量、所述累计放电时间及所述当前放电电流。如果接收到的控制信号为所述复位信号，则将显示的所述电流曲线数据存储在指定地址并复位。利用开始检测信号和停止信号控制对被测电子器件进行检测的时间，可以有效获取在各个时间的电流变化，其存储的电流曲线数据还可以作为故障分析的数据基础。其对电流曲线的显示和计算，能更直观体现具体时段的静态电流变化，有利于进一步排除故障。

进一步，如果所述电流曲线与预先设定的合格电流曲线相比较的差值范围大于设定阈值和/或所述累计放电容量大于设定阈值，则进行报警。具体地，可采用以下任意一种或多种方式进行报警：通过语音方式进行报警；通过蜂鸣器进行报警；通过指示灯进行报警。

需要说明的是，所述合格电流曲线可通过对标杆车的电子器件检测获得，也可以用设计值加上一定偏差值拟合得到。

可见，本发明提供的一种汽车静态电流检测方法，通过将采集到的静态电流拟合成电流曲线，从而计算出平均放电电流、累计放电容量、累计放电时间及当前放电电流的方法。能有效对被测电子器件是否存在过流或短路故障进行分析，从而推断出该电子器件的安装是否合格，提高汽车电子检测效率，增加汽车安全性。

以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种汽车静态电流检测设备，其特征在于，包括：数据采集单元、显示单元、电流检测钳、电源开关、开始检测开关、停止开关、测试过程开关、复位开关及MCU；

所述数据采集单元的第一输入端与所述电流检测钳的正极接线端相连，所述数据采集单元的第二输入端与所述电流检测钳的负极接线端相连，所述数据采集单元的输出端与所述MCU的输入端相连；

所述MCU的输出端与所述显示单元的输入端相连；

所述电流检测钳，用于检测被测电子器件的静态电流；

所述数据采集单元，用于采集所述电流检测钳检测到的静态电流；

所述MCU用于根据所述数据采集单元采集的静态电流，拟合从采集开始到结束时间内的电流曲线，并根据所述电流曲线计算输出平均放电电流、累计放电容量及累计放电时间，所述电流曲线用于表征所述静态电流的放电电流值与放电时间的对应关系；

所述显示单元，用于显示所述电流曲线、所述平均放电电流、所述累计放电容量、所述累计放电时间及当前放电电流；

所述电源开关，用于通断所述数据采集单元、所述显示单元及所述MCU的电源供电；

所述开始检测开关的一端与电源负极相连，所述开始检测开关的另一端与所述MCU的第一控制端相连，当所述开始检测开关闭合时，所述MCU控制所述数据采集单元和显示单元开始工作；

所述停止开关的一端与电源负极相连，所述停止开关的另一端与所述MCU的第二控制端相连，当所述停止开关闭合时，所述MCU控制所述数据采集单元和显示单元停止工作；

所述测试过程开关的一端与电源负极相连，所述测试过程开关的另一端与所述MCU的第三控制端相连，当所述测试过程开关闭合时，所述MCU控制显示单元显示从采集开始到结束时段内的所述电流曲线、所述平均放电电流、所述累计放电容量、所述累计放电时间及所述当前放电电流；

所述复位开关的一端与电源负极相连，所述复位开关的另一端与所述MCU的第四控制端相连，当所述复位开关闭合时，所述MCU控制所述数据采集单元和显示单元进行复位，并将显示的所述电流曲线数据存储在指定地址。

2.根据权利要求1所述的汽车静态电流检测设备，其特征在于，所述电流检测钳包括：左钳体、右钳体、安装转轴；

所述左钳体及右钳体通过安装转轴张合安装，所述左钳体与所述右钳体的上部形成闭合检测圈，所述左钳体与所述右钳体的下部为手柄；

所述左钳体与所述正极接线端电连接，所述右钳体与所述负极接线端电连接。

3.根据权利要求1或2所述的汽车静态电流检测设备，其特征在于，还包括报警单元，用于在所述电流曲线与预先设定的合格电流曲线相比较的差值范围大于设定阈值和/或所述累计放电容量大于设定阈值时，进行报警。

4.根据权利要求3所述的汽车静态电流检测设备，其特征在于，所述报警单元包括以下任意一种或多种：指示灯、语音报警器、蜂鸣器。

5.一种汽车静态电流检测方法，其特征在于，包括：

检测被测电子器件输出的静态电流；

采集所述静态电流，并拟合从采集开始到结束时间内的电流曲线，所述电流曲线用于表征所述静态电流的放电电流值与放电时间的对应关系；

根据所述电流曲线计算出平均放电电流、累计放电容量、累计放电时间；

显示所述电流曲线、所述平均放电电流、所述累计放电容量、所述累计放电时间及当前放电电流；

还包括：接收控制信号，所述控制信号包括：开始检测信号、停止信号、测试过程信号及复位信号；

如果接收到的控制信号为所述开始检测信号，则开始采集所述静态电流，并显示所述电流曲线，直至接收到的控制信号为所述停止信号；

如果接收到的控制信号为所述测试过程信号，则根据所述电流曲线计算并显示所述平均放电电流、所述累计放电容量、所述累计放电时间及所述当前放电电流；

如果接收到的控制信号为所述复位信号，则将显示的所述电流曲线数据存储在指定地址并复位。

6.根据权利要求5所述的汽车静态电流检测方法，其特征在于，所述检测被测电子器件输出的静态电流包括：

通过电流检测钳检测被测电子器件输出的静态电流。

7.根据权利要求5或6所述的汽车静态电流检测方法，其特征在于，还包括：如果所述电流曲线与预先设定的合格电流曲线相比较的差值范围大于设定阈值和/或所述累计放电容量大于设定阈值，则进行报警。

8.根据权利要求7所述的汽车静态电流检测方法，其特征在于，采用以下任意一种或多种方式进行报警包括：

通过语音方式进行报警；

通过蜂鸣器进行报警；

通过指示灯进行报警。