[发明专利]汽车电路故障甄别方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种电路故障甄别方法，特别是指一种汽车电路故障甄别方法。

背景技术

目前汽车电路、汽车用电设备短路、过载保护一般采用传统熔断器，通过过流熔断而切断负载电源，防止线路起火引起汽车自燃。

现有汽车电路采用限制负载电流的方法，通过流过熔断器的电流积累温度，使熔断器熔断，存在如下缺点：由于汽车很多用电设备通电瞬间冲击电流大（大容量电容、灯泡以及马达等启动时），导致选用熔断器时熔断电流远大于用电设备额定工作电流。当线束磨损或用电设备局部短路时，由于接触电阻、短路部件内阻以及线束本身内阻的存在，往往导致短路时短路电流不足以使熔断器熔断，从而在接触部位产生大量热量引起局部燃烧甚至汽车自燃等严重事故。部分汽车自燃事故也因汽车用电设备改装、加装时不规范操作，线路裸露或者接线部位接触不良引起局部过热导致，传统熔断器无法起到完善保护作用，且传统熔断器熔断时间一般为几百毫秒以上，随着环境温度的降低，其温度积累效应也相应降低，熔断时间也变长，甚至不能及时熔断。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种汽车电路故障甄别方法。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种使用所述的汽车电路故障甄别方法，利用汽车电瓶内阻及结构电容、放电特性等，以及线路感抗、负载感抗、容抗、阻抗，接负载时电瓶端电压不能突变，且在不同负载时的电压变化曲线不同，设定基准电压变化量为△V0，在固定时间间隔t的基准变化速率为△V0/t，其值设定略小于短路状态的汽车电瓶端电压变化速率，当汽车电瓶端电压发生变化时，计算固定时间间隔t内电压变化速率△V/t，将该电压变化速率与基准电压变化速率△V0/t进行比较。当△V/t大于△V0/t时，作为判断存在短路故障的依据。汽车线路短路时，其负载近似于纯阻性负载，由于导线自身感抗及导线电阻小，且积累温度相对慢，汽车电瓶端电压在短路时呈急剧下降趋势，其电压变化速率远大于正常负载启动时的电压变化。

汽车停驶时，因各用电设备处于待机状态，当汽车电瓶端电压存在异常波动时，亦即△V/t正、负交替时，则判断为线路接触不良。设备待机以及汽车电瓶自放电，其电压变化呈极小的下降趋势，但线路接触不良时，该设备内的电容等会在充放电时引起汽车电瓶端电压的波动，亦即△V/t忽正忽负，发生异常变化。

当汽车电瓶端电压变化速率△V/t小于等于△V0/t，且在若干个（设为n）固定时间间隔t内（nt周期内）如果△V/t出现连续负值，则判断为正常设备启动。例如灯泡通电时，灯丝的冷态电阻相对导线电阻大，在启动瞬间灯丝的温度积累速度快，随着温度的上升，由于温度系数的影响阻抗随着灯丝温度的上升而上升，其反应在汽车电瓶端电压的变化曲线是呈下降再上升的，汽车电瓶端电压变化速率△V/t小于△V0/t，感性负载和容性负载在加电时虽然机理不同，但也呈类似曲线，不再赘述。

若△V/t远小于△V0/t，则直接判断为正常状态，例如当燃油汽车关闭电门后，发动机刚停止工作时电瓶端电压呈相对缓慢下降趋势；而电动汽车在驱动马达停止后，其电瓶端电压呈上升状态，△V/t出现负值；车辆停驶时，由于部分设备待机以及电瓶自放电，电瓶端电压下降极其缓慢，即△V/t远小于△V0/t。

设定下限电压变化量为△V1，参考汽车各用电设备正常工作时引起汽车电瓶端电压变化量设定不同的下限值，从汽车电瓶端电压开始下降时起在nt周期内累计电压变化量△V大于△V1时，则判断为存在过流。例如电机内部导线局部短路时，在启动时的电压变化曲线类似于正常启动时，电压变化速率△V/t也小于△V0/t，容易产生误判，但其工作时电流远大于正常状态。

本发明的优点在于：利用汽车电瓶端电压的变化量、变化速率及变化特征曲线，在汽车电路发生短路的瞬间，短路电流较小时即可甄别。并可以在汽车停驶时根据汽车电瓶端电压的异常波动，判断线路接触不良等故障，全时段监控汽车电瓶端电压的变化，甄别线路故障，通过采取相应的措施，防止汽车在人员离开后发生自燃等事故。

附图说明

图1是电路短路和设备启动时的汽车电瓶端电压变化曲线模拟图。

图2是线路接触不良和过载时的汽车电瓶端电压变化曲线模拟对比图。

图3是本发明使用的智能保护装置的第一实施例的原理框图。

图4是本发明使用的智能保护装置的第二实施例的原理框图。

具体实施方式