新能源汽车车载控制器可靠性测试

落叶纷飞

新能源汽车电子系统越来越复杂，全车的控制器分布着大量的电子器件，在汽车全生命周期中，结构及其每个元器件的性能是否可靠直接决定了整车的安全及运行可靠性。因此，需要模拟汽车元器件的使用环境，对元器件及其结构进行测试。国际标准化组织中，汽车电子产品的应用环境包括电磁环境、电气环境、气候环境、机械环境、化学环境等，让控制器进行所处环境的测试，是保证零部件质量的重要环节。测试主要分为三大类：传感器类测试、控制器类测试、执行器类测试。



01 -----电气性能测试

一、电气性能测试的目的

验证待测设备电源系统的纹波、噪声、上电时序、功耗的电气性能；验证待测设备的时钟、复位的电气性能。

二、主要测试项目

1、电源测试

供电电压范围测试

耐电压测试

电源反接测试

过电压测试

电压波动测试

电压中断测试

输入电压骤降的复位测试

2、短路测试

3、开路测试

4、绝缘电阻测试

三、使用的测试标准

QC/T 413-2002 汽车电气设备基本技术条件

GB/T17619 -1998 机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法

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  CISPR 25:2008 Vehicles, boats and internal combustionengines – Radio disturbance characteristics – Limits and methods ofmeasurement for the protection of on-board receivers
  
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  ISO 10605: 2008 Road vehicles — Test methods for electricaldisturbances from electrostatic discharge
  
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  ISO 7637-2:2004 Road vehicles — Electrical disturbancesfrom conduction and coupling — Part 2: Electrical transient conduction alongsupply lines
  
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  ISO 11452-2:2004 Road vehicles — Component test methods forelectrical disturbances from narrowband radiated electromagneticenergy — Part 2: Absorber-lined shielded enclosure
  
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  ISO 11452-4:2005 Road vehicles — Component test methods forelectrical disturbances from narrowband radiated electromagneticenergy — Part 4: Bulk current injection (BCI)
  
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  ISO 16750.1-2003 Road vehicle—Environmental conditions andtesting for electrical and electronic equipment Part1: General
  
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  ISO 16750.2-2003 Road vehicle—Environmental conditions andtesting for electrical and electronic equipment Part2: Electrical loads
  

四、使用的测试工具

示波器、AC调压器、电源电压模拟器、CAN工具、负载箱等。



通过电源电压模拟器给定不同变化波形的电源电压，并通过CAN及负载箱观测控制器的工作情况。

02-----气候/化学环境可靠性测试

一、环境可靠性测试的目的

测试车载控制器在不同气候（高温高湿低温等）和化学环境（高盐）保持工作的能力。

二、主要测试项目

1、耐环境性能测试

低温启动性能测试

耐低温性能测试

高温启动性能测试

耐高温性能测试

耐温度循环性能测试

耐振动性能测试

防尘防水性能测试

耐湿热循环性能测试

2、化学环境测试

耐盐雾性能测试

三、使用的测试标准

GB/T28046.1 电气及电子设备的环境条件和试验 一般规定

GB/T28046.2 电气及电子设备的环境条件和试验 电气负荷

GB/T28046.3 电气及电子设备的环境条件和试验 机械负荷

GB/T28046.4 电气及电子设备的环境条件和试验 气候负荷

GB/T2423.34 工电子产品环境试验 试验 Z/AD 温度湿度组合循环

GB/T2423.18 电工电子产品环境试验 试验 2 试验 Kb 盐雾 交变

GB/T2423.22 电工电子产品环境试验 试验 2 试验 N 温度变化

DIN 40050.9 道路车辆 防护等级 防外来物，水和接触物.电气设备

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  ISO 16750.4-2003 Road vehicle—Environmental conditions andtesting for electrical and electronic equipment Part4: Climatic loads
  
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  ISO 16750.5-2003 Road vehicle—Environmental conditions andtesting for electrical and electronic equipment Part5: Chemical loads
  

四、使用的测试工具



通过设备不断变化外界的气候条件，如温度湿度等，将控制器放入舱内，并通过CAN及负载箱观测及监控控制器的工作情况。

03-----EMC测试

一、EMC测试的目的

检测电器产品所产生的电磁辐射对人体、公共电网以及其他正常工作之电器产品的影响。其定义为“设备和系统在其电磁环境中能正常工作且不对环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力”该定义包含两个方面的意思，首先，该设备应能在一定的电磁环境下正常工作，即该设备应具备一定的电磁抗扰度(EMS)；其次，该设备自身产生的电磁骚扰不能对其他电子产品产生过大的影响，即电磁骚扰(EMI)。

二、主要测试项目

1、电磁兼容性能测试

传导发射测试

辐射发射测试

辐射抗扰度性能测试

大电流注入测试

电源瞬态抗扰度测试

信号线瞬态传导抗扰度

静电放电测试

2、耐久测试

整车控制器耐久测试

三、使用的测试标准

GB/T 19951 道路车辆 静电放电产生的电骚扰试验方法

GB/T 21437.2 道路车辆 由传导和耦合引起的电磁骚扰 第 2 部分：沿电源线的电瞬态传导

GB/T 21437.3 道路车辆 由传导和耦合引起的电磁骚扰 第 3 部分：除电源线外的导线通过容性和感性耦合的电瞬态发射

GB/T 11452.3 道路车辆 电气电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法-横电磁波(TEM)小室法

GB/T 11452.4 道路车辆 电气电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法-大电流注入(BCI)法

GB/T 11452.5 道路车辆 电气电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法-带状线法

GB∕T 17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB∕T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验

四、使用的测试工具





04-----机械可靠性测试

一、机械可靠性测试的目的

测试控制器实际运行过程中的耐振动与冲击的能力。

二、主要测试项目

壳体强度测试

跌落测试

振动试验(正弦振动/随机振动/公路运输振动/颠震试验)

冲击试验（半正弦/锯齿波/ 梯形波/冲击响应谱）

自由跌落试验（自由落体/倾跌和翻倒）

摇摆试验、碰撞试验（加速度）、机械冲击耐久性试验

振动耐久性试验

三、使用的测试标准

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  ISO 16750.3-2003 Road vehicle—Environmental conditions andtesting for electrical and electronic equipment Part3: Mechanical loads
  

四、使用的测试工具



通过控制器放在工作台上，通过不同高度的冲击，以及不同的震动波形的注入，测试设备的机械冲击及振动情况，并通过CAN及负载箱观测及监控控制器的工作情况。

05------综合环境测试

一、测试目的

主要是试验箱和振动试验系统的综合，试验时将温度、湿度、振动等环境条件在同一个设备中模拟，以评价控制器耐综合试验条件的能力。

二、综合环境测试项目

温度+振动综合试验

温度+冲击综合试验

温度+湿度+振动三综合试验

三、测试工具

综合环境舱、CAN/LIN通讯工具、负载箱等。