汽車零部件檢測實驗室

汽車電子電源測試新趨勢 – ISO16750電性能解讀

 

汽車電子市場趨勢

隨著世界上第一臺汽車于1,885年由卡爾奔馳發明之后,汽車產業開始有了長足的發展。在2016年中國最被外商看好的幾個市場當中,汽車零組件產業即為其中之一。目前在全中國的汽車產業里,約有15個集團,135家公司,92個汽車產業園區;2016年中國預測將會生產一共2,500萬臺汽車,說明了中國汽車產業蓬勃發展。

早期汽車的組成,多為機械式;到了70年代時,汽車電子在整車成本中所占的比例也僅有約2%。而如今,混合動力型的轎車,汽車電子的比例已經占到47%,甚至漸漸開始流行的電動車比例更高達65%。


隨著電子產業科技的發展,各式電子產品大量的應用到車輛上,也逐漸的獲得消費者的喜愛并改變用車的習慣。而面對汽車電子的安全性在各種環境條件以及效應下所產生的質量因素,產生了一個確保道路車輛行車安全的國際規范ISO16750。ISO1650標準所涵蓋的測試范圍,包括以下幾個部分:

電力負載(16750-2)

  • 主要測試項目為緩升降,過電壓等12項測試

  • 此部分并無安裝位置區分,適用于任何道路車輛之電子裝置

機械負載(16750-3)

  • 主要測試項目為引擎產生的正弦震動,行駛于道路的隨機震動

氣候負載(16750-4)

  • 主要測試項目分別為高低溫,溫度變化,溫度沖擊…9

化學負載(16750-5)

  • 此負載測試包含26種液體.包括機油,汽油,清潔劑,液壓油…等


其中關于車輛電機電子環境條件與測試規范的16750-2,有7個項目是屬于電氣系統和組件供電方面的測試;第8和第9項則是耐壓及絕緣阻抗的安規測試,最后一項是電磁兼容性測試。


具體的測試如下:

1.         過電壓測試

過電壓測試是模擬發電機調節器失效時,所引起的發電機輸出電壓上升到高于正常電壓。實驗于20C環境下,持續測試60分鐘后至少要達到C等級的要求。在16750-1的總則當中,說明了從A(最高)E(最低)5個不同的等級。

A: 試驗中和試驗后,裝置/系統所有功能滿足設計要求。

B: 試驗中但允許裝置/系統有一個或多個超出規定允差,試驗后所有功能應自動恢復到規定限值。并功能應符合A級要求。

C: 試驗中允許裝置/系統一個或多個功能不滿足設計要求,試驗后所有功能能自動恢復到規定運行。

D: 試驗中裝置/系統一個或多個功能不滿足設計要求且試驗后不能自動恢復到規定運行, 需要對裝置/系統簡單操作重新啟動。

E: 試驗中裝置/系統一個或多個功能不滿足設計要求且試驗后不能自動恢復到規定運行,需要對裝置/系統修理或更換

2.         疊加交流電壓測試

此測試是在模擬發電機殘留的AC成分作用在DC供應裝置測試,會產出如下掃頻信號的波形。在提供實驗電壓Usmax: 12Vsystem: 16V(24V system: 32V),調變頻率: 50Hz-25kHz是測試的關鍵,因為普通的電源供應器較難模擬掃頻信號。只有在高階的電源供應器,才能產生出這個波形。而此測試完成后,需達到A等級要求。


3.         供應電壓緩升以及緩降

此測試為模擬蓄電池逐漸放電和充電的過程。以(0.5±0.1)V/min速率將供電電壓由Usmax降到0V,然后從0V升到Usmax,至少需要達到D等級。

 4.         電壓中斷實驗

此實驗分為三個部分:瞬間微跌、電壓重置以及啟動曲線。

  1. 瞬間微跌測試:主要模擬其他回路保險絲損壞所產生的影響,上升/下降時間≦10ms。功能狀態需達到B等級要求。

  2.   電壓重置測試:主要證明裝置在不同的降壓下,其重置行為對產品的影響(適用于具重置設備),功能狀態需達到C等級要求。
    電壓以5%方式遞減,低脈沖時間間隔5s,恢復時間間隔10s

  3. 啟動曲線測試:評估不同電壓變化對產品的影響,功能狀態需達到A等級要求。


進行10次,循環時間間隔1-2s


5.         反向電壓實驗

模擬當使用輔助啟動裝置時,正負極接反時的實驗??梢苑譃榘l電機以及其他裝置二種,功能狀態需達到C等級要求。

  1. 發電機回路未接熔斷器:實驗反向電壓Uc(不適用于24Vsystem)

  2. 其他裝置:實驗反向電壓Ua


6.開路實驗

可分為個別回路以及連接器兩種,功能狀態等級需達到C等級要求。設定條件:開路時間10s;開路阻抗≧10MΩ

  1. 個別回路:模擬裝置回路中打開接點的狀況,將裝置系統回路接點開路,并再恢復,觀察測試期間的干擾狀況。

  2. 連接器:模擬裝置的連接器分離狀態,并再恢復,觀察測試期間的干擾狀況

7.         短路實驗

這個測試僅適用于具備負載電路的系統/組件,進行模擬裝置輸入/輸出短路后所造成的影響,測試可分為信號回路以及負載回路兩種。

  1. 信號回路:電子裝置需在所有輸出以及輸入連接下連續測試執行i.電源電壓接地ii.電源電壓斷開iii.接地斷開

  2. 負載回路:連接DUT到電源,負載電路處于工作狀態

8.         耐壓試驗

測試及檢查絕緣性能或回路分流的絕緣性強弱,如插座,繼電器,電纜…

  1. 于室溫下進行測試

  2. 測試電壓: 500Vrms, 60s

  3. 測試部位: 正負接頭/導電外殼/二極之間的絕緣層

9.         絕緣阻抗測試

測試檢查回路的絕緣行為,如插座,繼電器,電纜…

  1. 于室溫下進行測試

  2. 測試電壓: 500Vdc, 60s

  3. 測試部位: 二極接頭/導電外殼/二極之間的絕緣層

  4. 測試絕緣阻抗需大于10MΩ


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