寄生漏电电流(休眠电流)

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寄生漏电电流

                                                                                                                                                                    来自 Steve Smith-Pico technology

顾客经常对电池问题产生抱怨，尤其在冬季时的抱怨最多。这些人评论说他们的车辆在停驻了几天后就无法起动，因此必须对寄生漏电电流加以重视。

电池评估通常会考虑使用自动化设备或者更好的设备，在PicoDiagnostics 的蓄电池测试程序中，我们不仅需要测试电池，还需要测试起动和充电系统。一旦上述情况得以确认，我们必须将我们的注意力集中在电池消耗和寄生电流消耗上。

这项测试虽然经常被忽视，但还是应该对客户关于电池放电导致的无法启动的抱怨做出总结。传统上来说，我们能够实际迅速的评估一个电池的起动和充电系统，但寄生漏电电流需要进行长时间的测试（对现代车辆来说用30分钟的时间来关闭车辆并使其进入睡眠模式是很平常的。）

对于这些具有电池放电经历的车辆，你可以选择用整晚甚至很多天来监控寄生漏电电流。这对于电流钳来说是一个挑战。

我们的Pico电流钳通过内部电池供电，内部电池（安装的新电池）可持续运行14到16小时，在长期的寄生测试中，我们肯定具有运行错误结果的风险（更不必说客户的车无法上路的时间）。

我认为这里值得一提的是，怎样将我们在屏幕范围内捕捉到的值与电流钳的操作联系起来。

通过导体的电流能够产生一个关于导体的磁场。通过闭合电流钳绕在导体上的钳口，可以对磁场产生影响，并且转换成电压直接与磁场的强度成正比。电压被发送到示波器并以电流值的形式在屏幕上显示出来。在将电流钳连接绕在导体上之前，需要对电流钳进行归零，以保证电流值的准确性，和一个真正的零点参考。归零操作可以通过直接按压电流钳上的归零按钮实现，它可以操作电流钳删除任何直流偏置值。

以下磁场中的TA018电流钳具有100mV/A转换因子。

                                              图1

为了在长期的寄生漏电电流测试中获得准确的读数，我们必须了解感应型电流钳的操作特性。我这里指的是漂移。

当我们在进行任何测量之前都要确保把电流钳归零，长期的测量将会加重漂移的影响，我们的读数会漂移远离真实值。

比如，我们在晚上20：00点测量的读数为0 A，在第二天早上8点测量的读数为80 mA。当测量寄生漏电电流时，80mA的误差决定了技术人员是徒劳无功还是有所收获。任何测量只有使用精确的设备才会得到有效的结果。所以关注下面的提示将会减少漂移对我们的结果产生的影响。

• 当我们涉及漂移时，温度和环境条件是最大的问题。储存电流钳所在的位置，该位置将被用来进行测量。而不是电流钳现在处于一个温暖的办公室中随后被拿到寒冷的车间里进行使用（让你的电流钳适应测试环境）。
• 确保使用的电流钳远离环境噪声源。
• 注意电流钳的最低操作温度（0℃）。
• 确保电流钳的内部电池可以进行一整夜的测试——这可能需要新的电池。
• 打开电流钳，并将设备进行预热（大概10分钟）。
• 电流钳能够被安装到电池的正极或负极导线上，但是要确保夹口的方向正确（电流钳夹口上的箭头表明了电流的方向）。
• 确保车辆是上锁的，并且所有钥匙都在遥控钥匙或智能输入系统探测范围以外。客户的钥匙处于车辆的探测范围内，这将会阻止车辆网络的完全关闭。
• 使用电流钳上的归零功能对于一个精确的测试来说是必要的；然而，对于整夜的测试你可能会选择以下的技巧：
  

注意：我们的30A电流钳（型号TA234）专用于检测漏电电流（休眠电流），TA234精度更高，测试数据更加稳定，更适合于长时间监控漏电电流。

电流钳归零的原则是依赖于设备内的电容充电来消除任何直流偏置值。电容有可能整夜的放电从而导致不切实际的测量值。这里关于PicoScope的一个选择是打开你的电流钳并且等待10分钟使内部预热消退（不要对电流钳进行归零）。

将电流钳连接到PicoScope上，从通道选项菜单选择相关的探头设置（60A电流钳[20A 档）。依据车辆类型选择相关的输入范围。一旦车辆完成了锁门或安全阶段，对大多数测量来说，±1A是合适的。

查看屏幕上的波形你会发现电流值不是0 A，因为我们没有对电流钳进行归零（出于选择）。在这里我们能够利用PicoScope软件通过点击通道选择按钮和选择零点偏置进行零点偏移过程。PicoScope会要求将你选择的通道的BNC端口进行短路（这通常是一个×1测试引线）。

此时，在零点偏移对话框中点击OK，示波器就会调整电流钳的输出值到0.在这里我们使用另一种方法来使用电流钳的归零功能，所以在进行一整夜的测试时可以避开电流钳的电容放电问题。

记住，完成一整夜的测试后，选择通道设置按钮，并从零点偏置菜单中选择清除按钮。这将会根据零点偏置将你的示波器通道恢复为出厂设置。

                                                            图2

                                                         图3

将你准备好的电流钳连接在电池引线上，开始整夜监控车辆的寄生漏电电流。从下面我们可以看到在车辆关闭阶段，有超过23分钟时间的寄生漏电电流在规格外（对现代车辆来说是典型的）。

最后的寄生漏电电流证明车辆在47mA有超过8小时处于规范的睡眠模式（80mA可能是推荐的最大值）

                                                            图4

当监控寄生漏电电流时，我们只是寻找极低电流值（低于80mA）的平均值。这样低的值容易受到噪声的影响，因此你可以发现低通滤波对于我们关注的平均值的测量是很有必要的。在寄生漏电电流测试期间周期峰值明显，可归因于安全的LED操作或遥控钥匙进入系统寻找车辆配电板。

同时它们是可见的，它们趋向于快速间隔的脉冲（高频），推断出这些脉冲的峰值，发现它们对寄生漏电电流的作用微不足道。制造商为了在长时间的车辆静止状态下（例如这里马上想到机场停车）保护车辆电池而设置了深度睡眠模式，这些脉冲最终会停止并成为深度睡眠模式的一部分。

为捕捉到这样高频的峰值，你需要设置一个高的采样率，长时间帧会导致文件非常大。

作为一个经验法则：采样率等于屏幕上的采样数或屏幕上的时间跨度：

                                                         图5

为了查看采样率和采集范围相关的其他属性，选择视图和视图属性。属性框会在屏幕右边显示，强调范围设置的相关信息。调整采样数和时基将会在属性面板显示采样率。这也能够使你确保设置的采样率对于捕捉是合适的，从而保证不会错过什么，同时为你提供一个包含你感兴趣的数据的管理文件。

总而言之：寄生漏电电流测试是不容忽视的，在处理电池漏电投诉时必须总结我们的测试流程。尽管测试流程会延长它的诊断时间，但这对客户或修理厂来说是值得的，因为这避免了靠猜测而卖给客户一个电池依然要返修的尴尬。