黃　磊

（廈門(mén)金龍聯(lián)合汽車(chē)工業(yè)有限公司金龍客車(chē)工程研究院，福建廈門(mén)361023）

客車(chē)暗電流探討

黃磊

（廈門(mén)金龍聯(lián)合汽車(chē)工業(yè)有限公司金龍客車(chē)工程研究院，福建廈門(mén)361023）

介紹客車(chē)暗電流的產(chǎn)生原因和相關(guān)危害，重點(diǎn)分析幾種客車(chē)暗電流檢測(cè)方法的特點(diǎn)，從客車(chē)零部件設(shè)計(jì)、整車(chē)電氣設(shè)計(jì)和用戶(hù)使用等環(huán)節(jié)闡述客車(chē)暗電流的處治，并提出制定客車(chē)暗電流相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議。

客車(chē)；暗電流；檢測(cè)；處治；標(biāo)準(zhǔn)

客車(chē)蓄電池虧電是客車(chē)電氣故障中的常見(jiàn)現(xiàn)象，具體是指客車(chē)行駛中蓄電池逐漸失去電量，以致客車(chē)起動(dòng)困難或電器工作不正常的現(xiàn)象。導(dǎo)致客車(chē)蓄電池虧電的原因有三類(lèi)［1］：一是停車(chē)時(shí)，電器開(kāi)關(guān)未關(guān)等人為使用因素導(dǎo)致的蓄電池虧電；二是蓄電池因自身結(jié)構(gòu)原因，如電解液中非鉛金屬雜質(zhì)過(guò)多導(dǎo)致的自放電；三是由于客車(chē)電器、線(xiàn)束、傳感器、控制器、執(zhí)行器等電子元器件和電路設(shè)計(jì)原因造成的暗電流。第一類(lèi)原因?qū)儆谌藶槭褂靡蛩兀诙?lèi)原因?qū)儆诳蛙?chē)行業(yè)零部件現(xiàn)狀限制，第三類(lèi)原因?qū)儆陔姎庠O(shè)計(jì)層面可控因素。本文主要圍繞暗電流的產(chǎn)生、危害、檢測(cè)、處治以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)論述。

1　暗電流的產(chǎn)生及危害

所謂暗電流（因?yàn)橛⑽姆Q(chēng)之為Dark Current，故直譯為暗電流），是指車(chē)輛在鑰匙OFF檔，車(chē)門(mén)鎖閉且沒(méi)有客戶(hù)功能的時(shí)候，整車(chē)的電流消耗。其中客戶(hù)功能是指客戶(hù)能夠感覺(jué)到的功能，比如音響、儀表、燈光、刮水的動(dòng)作等。暗電流產(chǎn)生的原因：第一類(lèi)，某些電器設(shè)備需要持續(xù)保存行車(chē)數(shù)據(jù)，必須長(zhǎng)期供電，比如行車(chē)記錄儀、電子鐘、音響（記憶上次聽(tīng)過(guò)的頻段、曲目等），還有空氣調(diào)節(jié)裝置（記憶溫度、風(fēng)速的設(shè)定等）；第二類(lèi)，安防類(lèi)用電器需要長(zhǎng)期供電，以保證全天候的監(jiān)控功能，比如門(mén)鎖遙控器和視頻監(jiān)控等；第三類(lèi)，某些電器需要提前進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)以保證乘坐舒適性，比如帶定時(shí)功能的車(chē)載加熱器；第四類(lèi)，故障診斷功能需要控制器持續(xù)供電，現(xiàn)在的車(chē)輛都具有診斷功能，即控制器能自動(dòng)識(shí)別故障的原因并以代碼的形式存儲(chǔ)于控制器內(nèi)［2］；第五類(lèi)，因材料問(wèn)題、電路設(shè)計(jì)原因、客戶(hù)不正常使用等導(dǎo)致的絕緣失效、電路不正常導(dǎo)通（俗稱(chēng)漏電）。其中，只有第五類(lèi)原因產(chǎn)生的暗電流可以加以管控并使之完全消除，前四類(lèi)原因產(chǎn)生的暗電流無(wú)法完全消除，只能加以控制。

由于電器設(shè)備的增多，越是高級(jí)的客車(chē)，暗電流也越大，新能源客車(chē)尤其是這樣。隨著客車(chē)電器設(shè)備的增加，如不從源頭加以控制，客車(chē)的暗電流將會(huì)越來(lái)越大。暗電流越大，則蓄電池能量消耗越快。蓄電池作為客車(chē)?yán)淦饎?dòng)的唯一能量提供者，如果暗電流的數(shù)值超過(guò)合理的范圍，可能造成以下危害［3］：蓄電池出現(xiàn)過(guò)快虧電，車(chē)輛起動(dòng)困難；蓄電池容量下降，過(guò)早損壞；發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)機(jī)工作電壓低，過(guò)早損壞；安防系統(tǒng)失靈，行車(chē)數(shù)據(jù)丟失。由此可知，暗電流雖?。ㄒ话阍趍A級(jí)別），其危害甚大。

2　暗電流的檢測(cè)方法

暗電流悄無(wú)聲息的存在于客車(chē)電氣系統(tǒng)中，常規(guī)使用過(guò)程中難以察覺(jué)，待出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，已經(jīng)造成了難以挽回的損失。客車(chē)電氣系統(tǒng)存在的暗電流大小一般在mA級(jí)別，可以通過(guò)暗電流檢測(cè)來(lái)知曉。在進(jìn)行暗電流檢測(cè)前，需做如下準(zhǔn)備：將被測(cè)車(chē)輛鑰匙置于OFF檔，車(chē)門(mén)鎖閉，關(guān)閉所有客戶(hù)功能的情況下持續(xù)60min后才開(kāi)始檢測(cè)工作。汽車(chē)行業(yè)內(nèi)普遍采用的暗電流具體檢測(cè)方法主要分為以下幾種：

1）普通鉗形電流表測(cè)量法。采用普通鉗形電流表直接測(cè)量蓄電池接線(xiàn)端的正極（負(fù)極亦可），根據(jù)電流表讀數(shù)，得知暗電流數(shù)據(jù)。此測(cè)量方法不必拆卸車(chē)輛零部件，不改變?cè)?chē)電路連接，操作簡(jiǎn)單方便；但缺點(diǎn)是普通鉗形電流表精度低（一般都是10mA等級(jí)），對(duì)暗電流變化的分辨率較差，僅適用于暗電流基礎(chǔ)數(shù)值較大的整車(chē)檢測(cè)場(chǎng)合。只能用于初步判斷整車(chē)暗電流的大致數(shù)值，對(duì)整車(chē)暗電流的精確數(shù)值確定和單個(gè)零部件的暗電流測(cè)量往往無(wú)能為力。

2）普通電流表串聯(lián)測(cè)量法。斷開(kāi)客車(chē)蓄電池正極端頭電纜，將普通電流表設(shè)置在大電流量程檔位（避免過(guò)大的暗電流燒壞電流表），直接串聯(lián)在蓄電池正極端和正極電纜端頭之間，具體連接示意圖如圖1所示。暗電流數(shù)值可以直接從電流表上讀取。如果電流表顯示的暗電流讀數(shù)偏小，可以更換量程更小、精度更高的電流表以取得更準(zhǔn)確的測(cè)量值。此測(cè)量方案精度較高（可以達(dá)到mA級(jí)別），可以測(cè)量整車(chē)暗電流數(shù)據(jù)；缺點(diǎn)是需要整車(chē)斷電、拆卸蓄電池電纜導(dǎo)致丟失一部分行車(chē)數(shù)據(jù)，還需要注意匹配量程避免燒壞電流表。

3）分流器串聯(lián)電壓測(cè)量法。斷開(kāi)客車(chē)蓄電池正極端頭電纜，將分流器直接串聯(lián)在蓄電池正極端和正極電纜端頭之間，分流器測(cè)量端并聯(lián)電壓表，具體連接示意圖如圖2所示。電壓表的量程可以自由調(diào)節(jié)，電壓表讀取的電壓數(shù)值乘以分流器的換算系數(shù)便可以獲得所測(cè)的暗電流數(shù)值，其中分流器的換算系數(shù)需要經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)儀器標(biāo)定。此測(cè)量方案精度高（可以達(dá)到μA級(jí)別），通用性好，可以測(cè)量整車(chē)暗電流數(shù)據(jù)；缺點(diǎn)是需要整車(chē)斷電、拆卸蓄電池電纜導(dǎo)致丟失一部分行車(chē)數(shù)據(jù)，還需要提前匹配、標(biāo)定分流器。

4）車(chē)載電器件隔離測(cè)量法。在使用“普通電流表串聯(lián)測(cè)量法”和“分流器串聯(lián)電壓測(cè)量法”的基礎(chǔ)上，采用逐一斷開(kāi)車(chē)載用電器的方式排查暗電流來(lái)源。斷開(kāi)車(chē)載用電器的方法主要有拔除用電器的供電接插件和拔除相應(yīng)供電電路保險(xiǎn)絲［4］，此方法可以用于測(cè)量單個(gè)車(chē)載用電器的暗電流。

對(duì)于整車(chē)暗電流數(shù)值，我國(guó)目前對(duì)客車(chē)乃至乘用車(chē)均無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，而且歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)客車(chē)乃至乘用車(chē)暗電流數(shù)值也沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)要求［5］，所以目前整車(chē)試驗(yàn)驗(yàn)證均參考各個(gè)整車(chē)廠(chǎng)的企業(yè)內(nèi)部相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。筆者從用戶(hù)使用層面出發(fā)，綜合考量以下因素：

1）主流整車(chē)廠(chǎng)一般要求車(chē)輛靜止停放至少6周（42個(gè)晝夜）內(nèi)能夠正常起動(dòng)車(chē)輛［5］。

2）客車(chē)行業(yè)主要采用鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池開(kāi)路情況下會(huì)產(chǎn)生自放電現(xiàn)象；行業(yè)內(nèi)主流鉛酸蓄電池一個(gè)晝夜自放電量不超過(guò)額定容量的0.25%［6］。

3）鉛酸蓄電池的放電深度經(jīng)驗(yàn)界限為額定容量的50%，深度放電后對(duì)蓄電池壽命將產(chǎn)生顯著影響［6］。

通過(guò)考量以上因素，在確保用戶(hù)能夠正常使用車(chē)輛且不影響零部件壽命的前提下，得出行業(yè)內(nèi)主流客車(chē)產(chǎn)品的整車(chē)暗電流參考上限數(shù)值，見(jiàn)表1。

表1　主流客車(chē)產(chǎn)品的暗電流參考上限數(shù)值

采用車(chē)載電器件隔離測(cè)量法可以測(cè)量單個(gè)車(chē)載用電器的暗電流數(shù)據(jù)，對(duì)于單個(gè)車(chē)載用電器的暗電流檢測(cè)，在有關(guān)電子部件或系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)中通常都給出暗電流限值，如在GB/T 26775-2011中規(guī)定一般為3mA［7］；如果車(chē)載用電器存在暗電流，則一般不超過(guò)10mA；如果超過(guò)10mA，則需要對(duì)相關(guān)車(chē)載用電器進(jìn)行電氣性能參數(shù)校核或設(shè)計(jì)整改。

3　暗電流的處治

由于電子電氣在客車(chē)上的廣泛使用，暗電流現(xiàn)象普遍存在于客車(chē)產(chǎn)品中。除行車(chē)記錄、安防、定時(shí)控制、實(shí)時(shí)診斷等合理功能確實(shí)需產(chǎn)生合理暗電流外，其他用電器產(chǎn)生的暗電流和電路不正常導(dǎo)通（俗稱(chēng)漏電）導(dǎo)致的暗電流均屬于不合理的暗電流部分。如果合理功能產(chǎn)生的暗電流數(shù)值超過(guò)了一定的范圍，超過(guò)部分也屬于不合理的暗電流。為保證整車(chē)暗電流數(shù)值的大小控制在合理范圍內(nèi)，需要對(duì)整車(chē)暗電流中不合理的部分進(jìn)行處治。根據(jù)目前客車(chē)行業(yè)發(fā)展水平，暗電流的處治可以從零部件設(shè)計(jì)、整車(chē)電氣設(shè)計(jì)、整車(chē)試驗(yàn)整改、用戶(hù)使用等幾個(gè)方面入手［8］。

1）零部件設(shè)計(jì)。車(chē)載電器零部件在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可采用休眠、階段性動(dòng)作等用電策略來(lái)降低能耗，要嚴(yán)格按照整車(chē)廠(chǎng)給出的客車(chē)暗電流理論值進(jìn)行設(shè)計(jì)，不得大于理論數(shù)值。如果在后期的實(shí)測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)客車(chē)暗電流大于理論數(shù)值的時(shí)候，零部件需要進(jìn)行無(wú)條件整改。在有關(guān)的電子部件或系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)中，常要求車(chē)載電器零部件具備休眠功能。如在JT/T 794-2011［9］中規(guī)定當(dāng)車(chē)輛熄火后，設(shè)備終端自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)。

2）整車(chē)電氣設(shè)計(jì)。整車(chē)電氣設(shè)計(jì)在保證電路連接正確的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量減少?；穑ㄨ€匙OFF后蓄電池直供電源）用電器的數(shù)量，具體可采用優(yōu)化整車(chē)控制策略，減少除行車(chē)記錄儀、音響、滅火器等涉及安全應(yīng)急電源外的其他常火應(yīng)用、提高電氣絕緣等級(jí)、完善防漏電設(shè)計(jì)和采用專(zhuān)屬配電方案以避免客戶(hù)不正常使用等措施；整車(chē)電氣設(shè)計(jì)還可以采用直接切斷暗電流的方法來(lái)處治暗電流問(wèn)題，具體可增加整車(chē)機(jī)械式手動(dòng)電源總開(kāi)關(guān)并可進(jìn)一步增加自動(dòng)保護(hù)裝置，比如，當(dāng)暗電流持續(xù)一定時(shí)間，自動(dòng)切斷電源總開(kāi)關(guān)等措施；同時(shí)，在有關(guān)的國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中也規(guī)定了常規(guī)的暗電流切斷措施。如在GB 7258-2012中規(guī)定車(chē)長(zhǎng)大于等于6m的客車(chē)，應(yīng)設(shè)置能切斷蓄電池和所有電路連接的手動(dòng)機(jī)械斷電開(kāi)關(guān)［10］。

3）整車(chē)試驗(yàn)整改。通過(guò)整車(chē)試驗(yàn)檢測(cè)暗電流數(shù)據(jù)是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，整車(chē)和電器零部件暗電流數(shù)據(jù)都需要列入檢測(cè)范圍。如果暗電流數(shù)據(jù)不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，則需要在市場(chǎng)公開(kāi)銷(xiāo)售前對(duì)整車(chē)實(shí)施整改。不同類(lèi)型的車(chē)輛由于配置不同，所允許的暗電流值不同，判斷客車(chē)存在暗電流的標(biāo)準(zhǔn)也不同，整車(chē)廠(chǎng)考慮到車(chē)輛的存儲(chǔ)、運(yùn)輸、停放等原因，為確保車(chē)輛的正常起動(dòng)，要對(duì)客車(chē)暗電流進(jìn)行嚴(yán)格控制。

4）用戶(hù)使用。用戶(hù)使用車(chē)輛時(shí)應(yīng)杜絕私自額外安裝未經(jīng)整車(chē)廠(chǎng)方認(rèn)證的用電器，此注意事項(xiàng)應(yīng)具體落實(shí)在購(gòu)車(chē)合同、使用說(shuō)明書(shū)的約束和規(guī)范條款以及售后的日常維護(hù)保養(yǎng)中；用戶(hù)應(yīng)自覺(jué)制定車(chē)輛保養(yǎng)的規(guī)章制度，堅(jiān)持長(zhǎng)時(shí)間停車(chē)時(shí)關(guān)閉整車(chē)機(jī)械電源總開(kāi)關(guān)，具體可以通過(guò)調(diào)用車(chē)輛行車(chē)記錄儀數(shù)據(jù)對(duì)及時(shí)關(guān)閉電源總開(kāi)關(guān)的操作行為進(jìn)行監(jiān)管。暗電流數(shù)值通常在整車(chē)廠(chǎng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)手冊(cè)、維修手冊(cè)或說(shuō)明書(shū)中給出，如豐田公司給出的整車(chē)暗電流數(shù)值都在10～50mA范圍內(nèi)?？蛙?chē)暗電流數(shù)值不是商業(yè)秘密，如用戶(hù)需要了解，車(chē)輛銷(xiāo)售服務(wù)商和整車(chē)廠(chǎng)有義務(wù)提供客車(chē)暗電流數(shù)值。

4　結(jié)束語(yǔ)

隨著客車(chē)技術(shù)的發(fā)展，車(chē)載用電設(shè)備的數(shù)量也隨之明顯增加。此外，隨著新能源客車(chē)的數(shù)量井噴，新能源客車(chē)相比于傳統(tǒng)燃油車(chē)增加了許多電力電子裝置，由其引發(fā)的暗電流問(wèn)題尤其突出，需要更加重視。暗電流的檢測(cè)和防治問(wèn)題從零部件設(shè)計(jì)到整車(chē)電氣設(shè)計(jì)，到整車(chē)試驗(yàn)驗(yàn)證，再到最終的客戶(hù)使用環(huán)節(jié)都需要有法可依有章可循。因此，客車(chē)暗電流的整體國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)亟待建立。

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［10］公安部道路交通管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件：GB 7258-2012［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

修改稿日期：2016-02-26

Discussion on Dark Current of Bus/Coach

Huang Lei
（King Long Automotive Engineering Research Institute，Xiamen King Long United Automotive Industry Co.，Ltd，Xiamen 361023，China）

The author describes the causes and the related hazards of dark current of bus/coach，focuses on the features of several detection methods of the dark current，elaborates the treatment of the dark current from parts design，vehicle electric design and user's application，and proposes the suggestion of establishing the standards about the dark current of buses/coaches.

bus/coach；dark current；detection；treatment；standard

U463.63+3

B

1006-3331（2016）03-0033-03

黃磊（1983-），男，碩士；工程師；主要從事客車(chē)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研究工作。