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現預防低壓鉛酸蓄電池[2]虧電的發生，而不同車型配置的蓄電池容量不同、特性不同，車載用電器數量不同、工作電流不同，因而準確地標定出具體車型低壓鉛酸蓄電池虧電電壓閾值是關鍵。

1 防虧電功能策略

當車輛電源狀態切換至ACC/ON擋，智能型蓄電池傳感器（IBS）監測蓄電池電壓，若IBS檢測到蓄電池電壓下降達到標定閾值時，IBS開始輪詢檢測，若30 s內蓄電池電壓一直低于標定閾值，則判定繼續使用車載電器將存在蓄電池虧電[3]風險，IBS向CAN網絡發送蓄電池虧電預警信息，并在1 min后將車輛電源切換至OFF擋。

表1 CAN總線信號

2 實車測試

本文中所用蓄電池為XX品牌55 AH低壓鉛酸蓄電池。

（1）常溫啟動測試標準[4]：啟動時間＜1 s，電壓降＜5 V。

表2 常溫啟動測試數據

圖1 常溫測試數據

（2）冷啟動測試標準：啟動時間＜10 s，可連續啟動三 次，三次內啟動成功即可。

表3 冷啟動測試數據

圖2 冷啟動測試數據

通過常溫啟動和冷啟動實測數據可以初步得出，針對本文中所使用的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。

圖3 整車下電前測試數據

圖4 整車下電后測試數據

蓄電池正常工作時為帶負載狀態，在將電源狀態由ACC/ ON擋切換至OFF擋之后，電壓值會有變化。

表4 不同電源狀態下電壓值

蓄電池在放電時，負載電流在電池內阻上產生一定的壓降，導致電池電壓降低，當放電結束后，電池內阻上的壓降變為0 V，從而使電池電壓有一定的回升。通過實車測試可以看到，OFF擋測量電壓值相比ACC/ON擋測量電壓值上升了0.1 V左右。

通過測試將鉛酸蓄電池虧電電壓閾值從12.5 V調整為12.4 V。

3 電壓標定描述

3.1 功能流程圖

圖5 功能流程圖

3.2 虧電電壓標定流程

主流程：

（1）根據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測試；

（3）常溫啟動測試/冷啟動測試；

（4）得到電壓預制（初始值）；

（5）蓄電池ACC/ON擋電壓測試；

（6）蓄電池OFF擋電壓測試；

（7）校正電壓閾值；

（8）結束。

4 結論

通過對車載低壓鉛酸蓄電池在不同工況下極限啟動電壓的測試，將標定得到的電壓值與整車控制策略相結合，在發動機關閉、電源狀態處于ACC/ON擋情況下，利用智能型蓄電池傳感器（IBS）監測蓄電池電壓，并在滿足策略設定條件下降電源狀態切換為OFF擋，可以有效避免低壓鉛酸蓄電池虧電的發生。