CN108362944B - 一种整车用电负载性能测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种整车用电负载性能测试方法，其中，包括如下步骤：S1，将测试环境设置为常温整车环境；S2，测量出用电负载的工作电流和工作电压；S3，对工作电流和工作电压进行数据有效性判断；S4，计算出用电负载的当量电阻和功率。本发明提出的一种整车用电负载性能测试方法能够提高整车用电负载检测的准确性和可靠性，对于整车能量流分析具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及汽车测试技术领域，特别是一种整车用电负载性能测试方法。
背景技术
整车用电负载表示汽车的各类型用电器，包括近光灯、雾灯、雨刮等。整车能量流是指在车辆行驶过程中，其各个系统的能量消耗情况。研究整车能量流中发动机、变速器、用电负载、底盘等各个系统在能量消耗中的占比，并有效地降低各个系统的能耗，对于提升整车燃油经济性而言具有重要意义。其中电能是整车能量流消耗的重要组成部分，研究电能可以为能量流分析提供依据。整车电能消耗主要体现在用电负载上，因此研究整车用电负载的电性能对于整车能量流的分析具有重要意义。
目前对用电负载性能测试研究主要是通过台架试验离线测试用电负载的性能。这些研究方法的共性是以汽车用电负载为研究对象，依托台架试验平台对用电负载进行离线测试，借助电压、电流传感器获取用电负载开启后的电压及电流数据，从而计算得到相应用电负载的功率及当量电阻。
上述研究方法中，有的缺乏试验数据支持，如：用电负载测试值发生变化原因，缺乏指导意义；有的测试结果准确度不高，如：没有安排合理的试验数据有效性判断方法导致试验结果不可信；有的只做定性分析，没有具体实际意义，如：温度对用电负载性能的影响。
现有技术对汽车用电负载性能测试研究有以下三点缺陷：
(1)现有技术采用离线方式测试用电负载性能，难以模拟整车环境下用电负载开启后的实际性能情况；
(2)现有技术无法确认整车环境下用电负载的工作电压状态，因而计算的用电负载性能误差较大。
如何准确地对用电负载进行准确可靠地测试，是本领域亟待解决的重要问题之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种整车用电负载性能测试方法，以解决现有技术中的不足，它能够提高整车用电负载检测的准确性。
本发明提供了一种整车用电负载性能测试方法，其中，包括如下步骤：
S1，将测试环境设置为常温整车环境；
S2，测量出用电负载在所述环境下的工作电流和工作电压；
S3，对工作电流和工作电压进行数据有效性判断；
S4，计算出用电负载的当量电阻和功率。
如上所述的整车用电负载性能测试方法，其中，优选的是，步骤S2中还包括以下步骤：
S201，判断待测的用电负载是否安装保险丝，如果是，进入步骤S202；如果否，进入步骤S203；
S202，用直接法测量用电负载的工作电流和工作电压；
S203，用间接法测量用电负载的工作电流和工作电压。
如上所述的整车用电负载性能测试方法，其中，优选的是，所述S203包括以下步骤：
S2031，测量用电负载未开启时的电流和电压；
S2032，开启用电负载，并持续60秒，测量电流和电压。
如上所述的整车用电负载性能测试方法，其中，优选的是，步骤S2中的测量至少进行两次。
如上所述的整车用电负载性能测试方法，其中，优选的是，步骤S2中每次测量时间为60s，采集电压和电流的频率均为1000Hz，将60s内采集的数据的平均值作为测量值。
如上所述的整车用电负载性能测试方法，其中，优选的是，步骤S3中，具体包括如下步骤：
S301，按如下公式计算变异系数λ：
其中，λ为变异系数，T1和T2分别为两次试验的同一数值；
S302，判断变异系数是否小于预设值；如果是，进入步骤S4；如果否，进入步骤S2。
如上所述的整车用电负载性能测试方法，其中，优选的是，所述预设值通过以下方式设定：
判断所述用电负载为连续工作还是间歇工作；
如果为连续工作，则设定所述变异系数的预设值为1％；
如果为间歇工作，则设定所述变异系数的预设值为5％。
与现有技术相比，本发明通过将用电负载在整车环境下测试，并对电压和电流的检测结果进行数据的效性判断，能够提高检测结果的精度及可靠性，可用于对用电负载的定量分析，对整车能量流进行分析具有指导意义。
附图说明
图1为本发明的步骤流程图；
图2为使用直接法测量时的电路图；
图3为使用间接法测量时的电路图；
图4为步骤S2的具体流程图；
图5为步骤S203的具体流程图；
图6为步骤S3的具体流程图。
附图标记说明：
1-发电机，2-蓄电池，3-用电负载，4-保险丝，5-基础负载。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
请参照图1至图3，图1为本发明的步骤流程图；图2为使用直接法测量时的电路图；图3为使用间接法测量时的电路图；本发明提出了一种整车用电负载性能测试方法，其中，包括如下步骤：S1，将测试环境设置为常温整车环境；通过将测试环境设置为常温整车环境，能够消除由于台架试验离线检测由于使用环境不同而带来的误差。S2，测量出用电负载的工作电流和工作电压；具体实施时，由于整车上的用电负载3较多，且连接导线均制成线束，被层层包裹起来。难以对所有线束进行直接检测。而部分线用电负载3上设有保险丝4，对于设有保险丝4的部分用电负载3，本发明具体实施方式通过连接保险丝4处的端口进行安装测试用的电流传感器和电压传感器，具体地，请参照图4，图4为步骤S2的具体流程图；步骤S2中包括S201，判断待测的用电负载3是否安装保险丝4，如果是，进入步骤S202；如果否，进入步骤S203；S202，用直接法测量用电负载3的工作电流和工作电压；S203，用间接法测量用电负载的工作电流和工作电压。具体地，当使用间接法测量时，相关元件包括发电机1或蓄电池2、基础负载5等；如此，对于有保险丝4的用电负载3，能够准确地测出其工作电流和工作电压。在使用间接法测量用电负载3时，请参照图5，图5为步骤S203的具体流程图；包括以下步骤：S2031，记录用电负载3未开启时的电流和电压，并至少持续30秒；S2032，开启用电负载3，并持续60秒，测量电流和电压。在分别测得用电负载3未开启和开启时的电流和电压后，通过计算能够得出用电负载3的电压和电流。具体实施时，在车辆仪表已供电但用电负载3未工作时(此时整车电路处于start档)，进行步骤S2031，然后开启用电负载3，并持续60秒，测量电流和电压。步骤S2中的测量至少进行两次。如此，以便后续进行数据有效性判断。每次测量时间为60s，采集电压和电流的频率均为1000Hz，将60s内采集的数据的平均值作为测量值。如此，由于测量时误差不可避免，通过这种方式可以保证测量结果更接近于实际值。
S3，对工作电流和工作电压进行数据有效性判断；为了保证测量的准确性，对测量得到的电流和电压进行数据有效性判断，根据判断结果剔除无效数据，保留有效数据，并将有效数据作为测量数据进行后续计算。具体地，请参照图6，图6为步骤S3的具体流程图。步骤S3中，具体包括如下步骤：
S301，按如下公式计算变异系数λ：
其中，λ为变异系数，T1和T2分别为两次试验的电流或电压；
S302，判断变异系数是否小于预设值；如果是，进入步骤S4；如果否，进入步骤S2。进一步地，所述预设值通过以下方式设定：判断所述用电负载为连续工作还是间歇工作；如果为连续工作，则设定所述变异系数的预设值为1％；如果为间歇工作，则设定所述变异系数的预设值为5％。其中，连续工作的用电负载3包括灯、雾灯等，间歇工作的用电负载3包括雨刮、车窗电机等。
S4，计算出用电负载3的功率。
具体地，对于使用直接法测试的用电负载3，其当量电阻及功率计算公式如下：
R＝U/I (1)
W＝U·I (2)
公式(1)、(2)中，R表示用电负载3的当量电阻，单位为Ω；W表示用电负载3的功率，单位为w；U表示用电负载3工作时保险丝4电路端电压，单位为V；I表示用电负载3工作时保险丝4电路的电流，单位为A。
对于使用间接法测试的用电负载3，其当量电阻及功率的计算公式如下：
W0＝U|I1-I2| (6)
W1＝U|I1′-I2′| (7)
W＝W1-W0 (8)
公式(3)-(8)中,R0表示基础负载5的当量电阻；U表示给用电负载3供电的蓄电池2或发电机1的电压；I1表示用电负载3未开启时发电机1的电流；I2表示用电负载3未开启时蓄电池2的电流；R1表示开启用电负载3后电路的并联等效当量电阻；I1'表示用电负载3开启后发电机1的电流；I2'表示用电负载3开启后蓄电池2的电流；R表示用电负载3的当量电阻；W0表示基础负载5的功率；W1表示开启用电负载3后电路的总功率；W表示用电负载3的功率。
在具体操作时，当对带有保险丝4的用电负载3进行测量时，请参照图2，图2为使用直接法测量时的电路图；其中，V1、V2和V3均为电压传感器(可以是电压表)，A1、A2和A3均为电流传感器(可以是电流表)，通过在保险丝4处接电流传感器在用电负载3两端接上电压表，可直接测出用电负载3的工作电压U和工作电流I；代入公式(1)和公式(2)，就能够计算出用电负载3的当量电阻和功率。
在具体操作时，当对不带保险丝4的用电负载3进行测量时，请参照图3，图3为使用间接法测量时的电路图；其中，A2和A3均为电流传感器(可以为电流表)，V1和V2均为电压传感器(可以为电压表)；在开关S1闭合，开关S2打开时，测量发电机1电流I1，蓄电池2的电流I2，用电负载3两端的电压U；在开关S1和开关S2均闭合时，测量发电机1电流I1'和蓄电池2的电流I2'。将上述测量结果分别代入到公式(3)-(8)中，计算出用电负载3的当量电阻和功率。
本领域技术人员能够理解的是，整车上的用电负载3的供电模式有两种，一种是发电机1供电，另一种是蓄电池2供电。无论在何种供电模式下，均可使用本发明提供的方法进行测试。
以上依据图式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 (4)
1.一种整车用电负载性能测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，将测试环境设置为常温整车环境；
S2，测量出用电负载在所述环境下的工作电流和工作电压；
S3，对工作电流和工作电压进行数据有效性判断；
S4，计算出用电负载的当量电阻和功率；
步骤S2中的测量至少进行两次；
步骤S2中每次测量时间为60s，采集电压和电流的频率均为1000Hz，将60s内采集的数据的平均值作为测量值；
骤S3中，具体包括如下步骤：
S301，按如下公式计算变异系数λ：
其中，λ为变异系数，T1和T2分别为两次试验的电流或电压；
S302，判断变异系数是否小于预设值；如果是，进入步骤S4；如果否，进入步骤S2。
2.根据权利要求1所述的整车用电负载性能测试方法，其特征在于，步骤S2中还包括以下步骤：
S201，判断待测的用电负载是否安装保险丝，如果是，进入步骤S202；如果否，进入步骤S203；
S202，用直接法测量用电负载的工作电流和工作电压；
S203，用间接法测量用电负载的工作电流和工作电压。
3.根据权利要求2所述的整车用电负载性能测试方法，其特征在于，所述S203包括以下步骤：
S2031，记录用电负载未开启时的电流和电压；
S2032，开启用电负载，并持续60秒，测量电流和电压。
4.根据权利要求1所述的整车用电负载性能测试方法，其特征在于，所述预设值通过以下方式设定：
判断所述用电负载为连续工作还是间歇工作；
如果为连续工作，则设定所述变异系数的预设值为1％；
如果为间歇工作，则设定所述变异系数的预设值为5％。
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Legal Events
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