汽车电气系统中的静态电流与漫电流

一线天

　　说明：本文讨论的内容与bentang23兄的《汽车上的暗电流》有所不同，顺与商榷。

　　一部汽车停放在停车场或车库里，是否还在耗电呢？
　　答案是肯定的，这就是汽车电气系统的“静态电流”，我将其定义为：关闭车辆上全部开关状态下蓄电池的供出电流。即汽车电路中直接连接在“常火”线上且无操作开关控制的负载形成的、对蓄电池的连续供电需求。其中不排除：1、常火电线（导体，包括接常火线的器件、电子模块）的绝缘漏电流；2、蓄电池正负极桩间的因空气、水蒸气、尘埃（含附着物）而形成的漏洩（音泄）电流；3、异性电极对空气中异性带电粒子的中和电流。但蓄电池内部的容量衰减（自然放电）不在此列。由于车辆上尚有一些不受点火开关控制的电器，如果其开关未（通常为忘记）关闭，则虽然点火开关在OFF的位置，但仍有工作电流存在，不过它不属于静态电流。
　　由于静态电流及忘关负载影响到车辆长时间停放后能否顺利启动的问题，因此引申出汽车电气系统设计中控制策略问题：
　　一、汽车的静态电流的需求与控制：1、电子时钟的走时（计时）电路，其显示负载可由点火开关控制；2、电子防盗的侦测部分，其报警输出负载平时不耗电；3、遥控电路的接收部分，其执行电路平时不耗电；4、其它的电子模块对于操作的记忆则通常可由芯片存储记忆，失电后不丢失，加电重新调出，数据在保持——保存期间不耗电。
　　二、运用钥匙权限及蜂鸣器报警，避免忘记关掉某些电器；并考虑负载分级管理：哪些不受钥匙制约、哪些必须在发动机起动后才可以工作、哪些在系统电压偏低时自动退出工作等等。
　　
　　与静态电流相对应，我提出汽车“漫电流”概念——车辆上非线束导线中的电流。如白车身、驾驶室、底盘车架等，都是“单线制”车辆中电器负载工作电流“回程”路线（其实车辆上全带电：轮胎对路面摩擦起电、连玻璃中还有除霜电阻和隐藏式天线呢），其电流走向具有不直接可测量性，理想情况应当遵循反比于电阻的等电位原则。
　　举一个现象：如开启一个用电设备却使另一个用电器工作不正常了，如灯变暗了，可能不是电源（发电机＋蓄电池）电压跌落了造成的，而是搭铁点的电位抬高了，使灯泡的工作电压变小了！
　　知道了漫电流的存在形式和影响，对于我们正确设计整车搭铁点、避免干扰很有意义。
　　漫电流在沿程金属构件上形成了电压降，即不能再忽略金属构件的电阻。如果回流期间又有另一个搭铁点，那么在这个搭铁点上便会有不因自身而产生的“悬浮电压”，对该搭铁点上的设备构成干扰；尤其是数字电子电路，前一搭铁点上的用电设备的开启与关闭，可能就在数字电路搭铁点上产生被判断为“1”、“0”的假信号！这就是有的电子模块要求不同点的双接地，有的传感器采用全程屏蔽、双绞线而不就近接地的考虑。数字电路与模拟电路不能同一点接地也是如此。
　　另外，在布线和搭铁点设计时，还要注意：不能与漫电流形成环状，即不能构成发射或接收“天线”的特征。
　　还要提醒大家的几点是：1、转轴铰链不能作为电路连接，即不能依靠它传递漫电流；2、以焊接（如点焊）为主的构件间导电状况尚好，而以铆接和螺栓连接的构件间往往会有接触电阻；3、要特别关心涂装后靠螺栓（螺钉）连接并传导电流过程的可靠性。

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感谢转载，原文刊于“汽车设计网”，作者：GUAN。