汽車電池仿真器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽車電子系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)，特別涉及一種汽車電池仿真器。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車電子設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，汽車電子系統(tǒng)的電磁兼容性（EMC)測(cè)試是一項(xiàng)必不可 少的內(nèi)容。例如汽車在點(diǎn)火啟動(dòng)、觸點(diǎn)接觸不良或是電池緩慢漏電的過程中，供電電壓將會(huì) 下降并產(chǎn)生強(qiáng)烈的波動(dòng)。這些波動(dòng)對(duì)汽車電子系統(tǒng)性能的影響需要用符合實(shí)際狀況的電壓 波形對(duì)其進(jìn)行沖擊測(cè)試?，F(xiàn)有的測(cè)試規(guī)范中低電壓波形的產(chǎn)生都是使用固定波形參數(shù)的， 例如現(xiàn)有的EMC測(cè)試規(guī)范（ISO 16750-2)中，對(duì)汽車點(diǎn)火電壓波形的定義采用固定參數(shù)生 成，這樣產(chǎn)生的波形往往和實(shí)際運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的波形不符，測(cè)試不具有實(shí)效性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有的使用固定參數(shù)所產(chǎn)生的低電壓沖擊波形不具有實(shí)效性，并不 能涵蓋汽車運(yùn)行中可能的工作情況，不利于汽車電子性能質(zhì)量控制這一局限性的問題，提 出了一種汽車電池仿真器，依據(jù)統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律隨機(jī)產(chǎn)生波形參數(shù)、具有測(cè)量復(fù)現(xiàn)性，用于測(cè) 試汽車電子系統(tǒng)性能的模擬汽車供電電壓實(shí)際狀況的汽車電池仿真器。該電池仿真器可模 擬產(chǎn)生：汽車啟動(dòng)時(shí)的點(diǎn)火電壓，由電池端子觸點(diǎn)接觸不良等原因引起的間歇式電壓，以及 緩慢的電池漏電電壓等三種狀況下的低電壓波形。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種汽車電池仿真器，包括模擬產(chǎn)生汽車點(diǎn)火啟動(dòng)電壓波 形模塊，模擬產(chǎn)生間歇式電壓波形模塊，模擬產(chǎn)生電池漏電電壓波形模塊；每個(gè)模擬模塊內(nèi) 包括設(shè)定波形參數(shù)的變化范圍以及各個(gè)參數(shù)的分布規(guī)律，模擬模塊根據(jù)參數(shù)的分布規(guī)律隨 機(jī)產(chǎn)生波形的參數(shù)數(shù)組，每組參數(shù)生成一個(gè)電壓波形，用產(chǎn)生的電壓波形對(duì)汽車電子系統(tǒng) 進(jìn)行沖擊，測(cè)試汽車電子系統(tǒng)受沖擊后的性能。
[0005] 所述隨機(jī)分布是均勻分布或正態(tài)分布。
[0006] 所述模擬產(chǎn)生汽車點(diǎn)火啟動(dòng)電壓波形模塊產(chǎn)生的波形包括四段，參數(shù)為V1, V2, V3, V4, V5, T1, T2, T3, T4, Trl, Tr2, f, M ： 第一段發(fā)動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)前電池兩端的電壓波，為直線波，電壓為V1，對(duì)應(yīng)時(shí)間為T1; 第二段發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間電壓波，為斜線波，從V1降到V 2, V2為發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間達(dá)到的最 低電壓，對(duì)應(yīng)時(shí)間為T2; 第三段最低電壓維持電壓波，為直線波，電壓為V2，對(duì)應(yīng)時(shí)間T3是最低電壓的維持時(shí) 間， 第四段發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)從最低電壓回升到啟動(dòng)完成工作電壓波，對(duì)應(yīng)時(shí)間為Trt+τ4+τ,2時(shí)間 和，Iri為斜線波時(shí)間，對(duì)應(yīng)斜線波為從最低電壓到電壓振蕩點(diǎn)；τ4為降壓正弦振蕩波時(shí)間， 對(duì)應(yīng)振蕩波頻率為f，振蕩幅度為M，VJP V 5分別是電壓在回升過程中振動(dòng)的最大和最小電 壓值；Trf為斜線波時(shí)間，對(duì)應(yīng)斜線波為從電壓振蕩結(jié)束點(diǎn)到啟動(dòng)完畢后的工作電壓，V 3是 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完畢后的工作電壓； 所述模擬產(chǎn)生間歇式電壓波形模塊產(chǎn)生的波形： 包括正常電池電壓波和由于觸點(diǎn)接觸不良所引起的低電壓波，參數(shù)為Tltl, Tn，T12，從初 始計(jì)時(shí)到電池兩端觸點(diǎn)接觸良好的維持時(shí)間為Tltl，維持正常電池電壓波；由于觸點(diǎn)接觸不 良所引起的低電壓的維持時(shí)間T 12，維持低電壓；下次電池兩端觸點(diǎn)接觸良好到再次接觸不 良時(shí)的維持時(shí)間T11,維持正常電池電壓波； 所述模擬產(chǎn)生電池漏電電壓波形模塊產(chǎn)生的波形包括六段波形，參數(shù)為v21，V22, V23, rp rp rp rp rp rp ^20? ^21? ^22? ^23? ^24? ^25? 第一段零電壓的維持時(shí)間為T2tl，電壓為零； 第二段直線電壓波，電池兩端接觸良好時(shí)的維持時(shí)間為T21，對(duì)應(yīng)電池未漏電前電池兩 端的電壓V21; 第三段電池放電電壓波，斜線波，從電壓V21到電池放電結(jié)束最低電壓為V 22， 對(duì)應(yīng)電池放電時(shí)間為T22, = 3Ck / Γ X (12F- F2); 第四段低電壓維持直線波，電壓為V22，時(shí)間為電池放電后維持低電壓所經(jīng)歷的時(shí)間 T23； 第五段涓流充電電壓波，斜線波，從電壓V22上升到電池充電后的穩(wěn)定電壓V23，時(shí)間為 涓流充電時(shí)間 T24, r24 =5s/rx(12F-F22); 第六段充電結(jié)束后直線電壓波，電壓為V23，時(shí)間為充電結(jié)束后電池的穩(wěn)定工作時(shí)間 丁25。
[0007] 本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明汽車電池仿真器，所產(chǎn)生的沖擊波形符合特定統(tǒng) 計(jì)規(guī)律的隨機(jī)波形，更加符合實(shí)際運(yùn)行時(shí)可能發(fā)生的低電壓波形，使汽車電子性能測(cè)試更 加符合實(shí)際可能出現(xiàn)的情況。同時(shí)產(chǎn)生的波形是可以復(fù)現(xiàn)的，從而保證了測(cè)試的可復(fù)現(xiàn)性。 它有效的解決了現(xiàn)有的使用固定參數(shù)所產(chǎn)生的低電壓沖擊波形沒有實(shí)效性，并不能涵蓋汽 車運(yùn)行中可能的工作情況，不利于汽車電子系統(tǒng)性能質(zhì)量控制這一問題。
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)電壓波形及參數(shù)圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中間歇式電壓波形及參數(shù)圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施中漏電電壓波形及參數(shù)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 本發(fā)明實(shí)施例的汽車電池仿真器包括模擬產(chǎn)生汽車點(diǎn)火啟動(dòng)電壓波形模塊，模擬 產(chǎn)生間歇式電壓波形模塊，模擬產(chǎn)生電池漏電電壓波形模塊，三種模擬模塊按隨機(jī)分布規(guī) 律設(shè)定參數(shù)的種子點(diǎn)和范圍，產(chǎn)生波形的參數(shù)數(shù)組，根據(jù)產(chǎn)生的波形參數(shù)生成電壓波形，對(duì) 汽車電子系統(tǒng)進(jìn)行沖擊，以測(cè)試汽車電子系統(tǒng)受沖擊后的性能，然后可得到檢測(cè)汽車電子 系統(tǒng)對(duì)每組沖擊波形的性能反應(yīng)，找出汽車電子系統(tǒng)的薄弱點(diǎn)或故障點(diǎn)。圖1為汽車發(fā)動(dòng) 機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)電壓波形及參數(shù)圖。圖2是間歇式電壓波形及參數(shù)圖，它可用于檢測(cè)汽車電 池兩端觸點(diǎn)接觸不良所引起的電壓波動(dòng)情況。包括安裝錯(cuò)誤、配線或是連接器的損壞等所 產(chǎn)生的接觸不良。汽車漏電電壓波形及參數(shù)圖如圖3所示，它可用于檢測(cè)汽車由緩慢的電 池放電、到維持一個(gè)低電壓再到涓流充電所引起的電壓波動(dòng)變化。比如當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng) 關(guān)閉但如車燈和收音機(jī)等某些汽車荷載仍然保留的情況。
[0010] 1、通過對(duì)汽車點(diǎn)火啟動(dòng)電壓，間歇式電壓，電池漏電電壓三種狀況下的電池電壓 波形的分析，根據(jù)某知名汽車企業(yè)制訂的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)于電池電壓為12v的發(fā)動(dòng)機(jī)， 確定它們的電壓波形分別如圖1、圖2、圖3所示，以及決定引起波形變化的參數(shù)包括電壓幅 值V，頻率f，時(shí)間T等。
[0011] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)電壓波形及參數(shù)，它模擬了汽車發(fā)動(dòng)機(jī) 點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)電壓的波動(dòng)情況。決定汽車點(diǎn)火啟動(dòng)電壓波形的參數(shù)有V1, V2, V3, V4, V5, T1, τ2， T3, T4, Iri, 1；2, f，M等共13個(gè)參數(shù)。它們會(huì)隨系統(tǒng)配置、電力負(fù)載、電池的充放電狀態(tài)和周 圍的環(huán)境溫度等因素而隨機(jī)變化。其中=V1是發(fā)動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)前電池兩端的電壓，變化范圍 為10 V~14V ;V2是發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間達(dá)到的最低電壓，變化范圍為IV~8V;V3是發(fā)動(dòng)機(jī)啟 動(dòng)完畢后的工作電壓12 V ;V4，V5分別是電壓在回升過程中振動(dòng)的最大和最小電壓值，￥4的 變化范圍為4V~10V，％的變化化范圍為3V~8V ;T i是從初始計(jì)時(shí)到發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)所經(jīng)歷 的時(shí)間，變化范圍為15ms~19999ms ;T2是發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間下降至最低電壓所經(jīng)歷的時(shí)間 5ms :^是最低電壓的維持時(shí)間，變化范圍為5ms~105ms ; Tri+T4+T,2是發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程 中從最低電壓開始回升到啟動(dòng)完成經(jīng)歷的時(shí)間和，T rt的變化范圍為20ms~150ms，1\2為 500ms，T4的變化范圍為Isec~31sec ;f是正弦波動(dòng)電壓的頻率4Hz，振幅M是波動(dòng)電壓 的峰-峰值，其變化范圍為IV~2V。
[0012] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中間歇式電壓波形及參數(shù)圖；它模擬了由汽車電池兩端觸點(diǎn) 接觸不良所引起的電壓波動(dòng)情況。它包括安裝錯(cuò)誤、配線或是連接器的損壞等所產(chǎn)生的接 觸不良。決定汽車間歇式電壓波形的參數(shù)如圖2所示，有T ltl, Tn，T12等共3個(gè)參數(shù)。對(duì)于 電池電壓為12V的發(fā)動(dòng)機(jī)，在時(shí)間為5分鐘的測(cè)試過程中=T ltl是從初始計(jì)時(shí)到電池兩端觸 點(diǎn)接觸良好的維持時(shí)間60sec ;T12是由于觸點(diǎn)接觸不良所引起的低電壓的維持時(shí)間，T η是 下次電池兩端觸點(diǎn)接觸良好到再次接觸不良時(shí)的維持時(shí)間，對(duì)于T11和T12的每一個(gè)最