QBYDQ-AF01.707.7-2010汽车电气、电子组件系统可靠性试验方法及要求 第7部分 42V电气负荷_图文

1、 Q/BYDQ-AF01.707.72010汽车电气、电子组件系统可靠性试验方法及要求 第7部分:42V电气负荷2010-01-28发布 2010-02-12实施比亚迪汽车有限公司发布1 目 次前言 (1 范围 (12 规范性引用文件 (13 术语和定义 (24 试验方法及要求 (2IQ/BYDQ-AF01.707.22009前 言本标准的编制按照GB/T 1.12000和GB/T 1.22002的要求编制。 本标准由汽车工程研究院提出。本标准由汽车产业群总工程师办公室标准法规情报部归口。本标准起草单位:汽车工程研究院检测中心。本标准主要起草人:范学、郑华、邹圣星。本标准于2010年01月28

2、日首次发布。汽车电气、电子组件系统可靠性试验方法及要求第7部分:42V电气负荷1范围本标准规定了电气和电子系统/组件可靠性试验方法及要求 第7部分:42V电气负荷。本标准适用于不同车型42V电气系统汽车电气电子系统/组件的试验及要求。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准。然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。QC/T 417.12001 车用电线束插接器 第1部分:定义 试验方法和一般性能要求QBYDQ-

3、AF01.706-2010 汽车整车及电气电子组件电磁兼容试验标准QBYDQ-AF01.707.1-2010 汽车电气、电子组件系统可靠性试验方法及要求 第1部分 总体要求 QBYDQ-AF01.707.4-2010 汽车电气、电子组件系统可靠性试验方法及要求 第4部分 气候负荷3术语和定义Q/BYDQ-AF01.707.12010确立的术语和定义适用于本标准。3.1U high正常直流供电范围的上限电压。3.2U low正常直流供电范围的下限电压。3.3U max,dyn发电机抛负载产生的最大动态过电压3.4U T规定条件下试验时采用的电压,可以是静态或瞬态电压。3.5U s起动脉冲下允许的

4、最低动态欠电压。3.6U A发动机启动时允许的最低稳态电压(包括可能存在的纹波电压。4 试验和要求4.1 一般规定如无其他规定,应符合下列公差要求:频率和时间:±5%; 电压:±0.1V; 电阻:±10%。注:其他方面请参照Q/BYDQ-AF01.707.12010总体要求中第4章一般要求进行试验。4.2 直流供电电压 4.2.1 目的在最小和最大供电电压范围内检查受试试样的功能。 4.2.2 试验试样处于工作模式2或工作模式3。按表1对试样的有关输入端施加供电电压,测量试样所有相关端 子的电压。不受时间限制。表1 U N = 42 V系统供电电压代码供电电压 V

5、low Uhigh UL30484.2.3 要求所有试样的功能应符合本标准定义的A 级。 4.3 过电压4.3.1 最大连续电压试样的最大连续供电电压不应超过48V,持续时间:60s。 4.3.2 最大动态电压(U max,dyn4.3.2.1 抗扰性 4.3.2.1.1 目的检验试样在耐受最大动态电压Umax,dyn时的功能,模拟42V电气系统由抛负载引起的高能脉冲的最大动态电压,以抛负载保护电压为上限。 4.3.2.1.2 试验试验处于工作模式3.2,按图1要求向试样施加1个试验脉冲。 试验脉冲图1 Umax,dyn注: 1t 时间,ms2 U 电压,V3抛负载试验脉冲发生器的内阻应为10

6、0500m。4.3.2.1.3 要求功能状态至少应达到本标准定义的D级。特殊要求可以由车辆生产商和供应商协商确定。4.3.3辐射发电机抛负载及本标准规定的脉冲除外,电气和电子设备在电路网上不得产生超过50V的电压。除抗扰性试验的规定外,应采取措施确保不超过50V(如加装电源防护装置和/或发电机电压调节器。4.4 叠加交流电压4.4.1 目的模拟直流供电下的交流电压。检查试样不期望的共振模式及导致的热应力。4.4.2 试验试验处于工作模式3.2,按下图所示连接试样,按表2和图2在试样所有相关的输入端子上进行试验。 图2 连接方式表2 试验电压试验电压(见图2 Udc + 0.5 Uppsin(t

7、AC电压(正弦 aUdc= 48 V; Upp= 4 V 50 Hz1kHzbUdc= 48 V; Upp= 1 V 1 kHz20kHzcUdc= 32 V; Upp= 4 V 50 Hz1kHzdUdc= 32 V; Upp= 1 V 1 kHz20kHz电源内阻 50m100 m频率范围 见图3 扫频类型 见图3 扫频持续时间(一次扫频(见图3 120s 每次试验连续扫频次数 5 注:在无特殊说明时使用表2中等级a.4.4.3 要求功能状态应达到本标准定义等级A。(见附录B 图2 叠加正弦AC电压的试验电压 图3 扫频注:1f 频率,Hz 对数刻度;2t 时间 s;3A 50 Hz(表2

8、,a和c或1 kHz(表2,b和d; 4B 1 kHz(表2,a和c或20 kHz(表2,b和d。4.5 电压渐变(供电电压缓降和缓升 4.5.1 目的检验在蓄电池逐渐放电和充电时试样按规定工作的功能状态。 4.5.2试验试样处于工作模式 3.2,同时对试样的相关输入端子进行下列试验。如无其它规定,以(3±0.1 V/min 速率将供电电压由Smax U 降到0V,然后从0V 升到Smax U 。具体见图4。4.5.3要求在供电电压范围内,功能状态应达到A级;在供电电压范围外,功能状态至少应达到D级,必要时可要求达到更严厉的C级。 图4 电压缓降/缓升4.6供电电压瞬间下降 4.6.

9、1 目的检验在电压瞬间下降时试样按规定工作的功能状态。模拟另一电路内当熔断器元件熔化短路时造成 的影响。 4.6.2 试验试样处于工作模式3.2,在试样的所有输入端施加图5给出的试验脉冲。 图5 电压瞬间下降注:T 时间 SU 电压 V在U low和16V电平间上升和下降时间应不超过10ms。4.6.3 要求功能状态应达到本标准定义的B级, 经协商允许达C级。4.7 对电压骤降的复位性能4.7.1 目的检验试样在不同的电压下降时的复位性能。适用于具有复位功能的设备(例如,装有一个或多个微控制器的设备。4.7.2 试验a试样处于工作模式3.2;b按图5施加试验脉冲,检查试样的复位性能;c供电电压

10、以5%速率从U smin 降到 0.95U low,保持5s,再上升到U smin,至少保持10s并进行功能试验。然后将电压降至0.9U smin,按图6所示以Usmin的5%梯度继续进行直至降到0V,然后再将电压升到U smin。 图6 复位试验供电电压注: 1Y Ulow %2t 时间 s3上升和下降时间应在10ms和1s之间。4.7.3 要求跌落电压在试样工作电压范围之内的,其功能应满足功能状态A的要求。跌落电压在试样工作电压范围外的,其功能应满足功能状态C的要求。4.8 启动特性(曲线4.8.1 目的检验试样在启动时和启动后的特性。4.8.2 试验试验处于工作模式3.2,按图7及表3给

11、出的启动特性参数同时加到试样的相关输入端。 图7启动脉冲表3 启动电压脉冲 4.8.3 要求车辆有关装置功能在启动期间应达到本标准定义的A级,对特殊要求,可以由车辆生产商和供应商协商确定为B级。在启动期间不要求的功能至少应达到C级,对电压和t1,t2,和/或t3间的持续时间的特殊要求可以由车辆生产商和供应商协商确定。4.9 反向电压4.9.1目的检验试样对蓄电池反向连接的抵御能力。本试验仅用于具有串联熔断器和反向极性旁路二极管组成反向电压保护的42V供电系统的试样。本试验不适用于发电机、或带有钳位二极管而没有外部反向极性保护装置的继电器。4.9.2试验试样处于工作模式2.1用反极性电压同时施加

12、到试样所有相关的电源端子上。条件如下:a UT=(-42Vb t=100ms(加电压的持续时间c Ri=1m(蓄电池内阻注:持续时间 t 和电压UT的选择基于半导体的电流通过能力和熔断器的技术性能。4.9.3 要求功能状态应达到本标准定义的C级。注:设计时应有防护措施确保-42 V不会用到任何组件(例如:接地丢失。4.10 开路试验4.10.1 单线断路4.10.1.1 目的模拟单根线快速断开。注:本试验不是对连接器的试验。因卸荷时潜在的电弧会损害触点,建议制造一单线断开并以电子方式恢复。4.10.1.2 试验a试验处于工作模式3.2b断开试样接口的一路连接,然后恢复。观测装置断路期间及其后的

13、性能。c试验电压:UT= 42Vd断路时间:t=(10±1 s -开路阻抗:R10Me在DUT接口的每条电路分别重复进行。4.10.1.3 要求功能状态应达到本标准定义的C级。4.10.2 多线断路4.10.2.1 目的用于评估试样经受快速多线断路时的影响。注:本试验不是对连接器的试验。因卸荷时潜在的电弧会损害触点,建议制造多线断开并以电子方式恢复。4.10.2.2 试验a试验处于工作模式3.2;b断开试样接口的一组连接,然后恢复。观测装置断路期间及其后的性能;c试验电压:U T =42V;d断路时间:t=(10±1 s; e开路阻抗:R10Mf在试样接口的每组电路分别重复

14、进行。 4.10.2.3 要求功能状态应达到本标准定义的C级。 4.11 短路保护 4.11.1 信号电路 4.11.1.1 目的模拟装置信号输入端短路。注:本试验仅适用于试样的内部电路。4.11.1.2 试验a试验处于工作模式3.2;b使U T= Usmax。按顺序连接试样所有相关信号输入端到U T 和地,持续60s。注:信号返回电路是地的, 免做4.11.1.2试验。信号返回到未装熔断器的U smax 的连接方式,会损害试样。c试验按如下顺序进行: 电源电压和地连接; 断开电源电压; 断开接地连接。 4.11.1.3 要求功能状态应达到本标准定义的C级。 4.11.2 负载电路 4.11.

15、2.1 目的检验所有输出负载驱动器对42V负载应能耐受相应防护允许的短路电流的能力。数值应在试样条件中给出。 4.11.2.2 试验a试验处于工作模式3.2;b连接试样到U T =U SMAX 且R i =(20100m的电源, 输出端处于工作状态。 c对于输出高电压端,接地60s;对与输出低电压端,连接U T (正极60s。4.11.2.3 要求所有电子防护输出端应确保能承受通过相应保护的短路电流且在切断短路电流后能恢复到正常工作(最低级达到本标准定义的C级。所有常规熔断器防护输出端应确保能承受通过相应保护的短路电流且在熔断器复位后能恢复到正常工作(最低级达到本标准定义的C级。所有无保护输出

16、端可以被试验电流损坏(最低级达到本标准定义的E级。可燃性按UL94中V 0级。(见Q/BYDQ-AF01.707.12009中附录A4.12 多电压系统(42V系统加低电压系统在多电压系统中,42V系统和低电压系统间存在短路的可能。在车辆12V/42V双电压系统下,建议对12V系统进行过电压保护。过压保护性能应按12V系统最大辅助起动电压规定(室温下的过电压试验。4.12.1 U= 12V 系统室温下试验N4.12.1.1 目的模拟辅助起动。4.12.1.2 试验试验处于工作模式3.2,确保试样在室温下处于稳定状态,向试样所有相关输入端输入18V的电压,持续60s。4.12.1.3要求功能状态

17、至少应达到本标准定义的D级,必要时可要求达到更严厉的C级。= 24V系统4.12.2 UN4.12.2.1 目的模拟发电机调节器失效引起的发电机输出电压上升到高于正常电压。4.12.2.2试验-20o C温度下进试验处于工作模式3.2,一般要求在室温下进行试验。(如有特殊要求,在T= (Tmax 行试验向试样所有相关输入端输入36V的电压,持续60s。4.12.2.3要求功能状态应达到本标准定义的C级,必要时可要求达到更严厉的A级。4.13 耐电压4.13.1目的检验电介质的绝缘耐压能力。本试验仅对含有电感元件(例如,继电器,电机,线圈或连接到电感负载电路的系统/组件有要求。过电压通过电场引起

18、试样部件间的漏电流,可能对绝缘性能带来负面影响。本试验着重于绝缘系统并检验绝缘材料承受因断开感性负载产生高电压的能力。4.13.2 试验a试样处于工作模式1.1b按(Q/BYDQ-AF01.707.42009 气候负荷中4.2要求进行湿热循环试验。将系统/组件在室温中放置0.5h,按如下要求对试样施加正弦电压1000V(有效值(5060 Hz,持续 60s。在带有电绝缘的端子间;在带有电绝缘的端子和带有电传导面的壳体间;(在塑料外壳情况下在端子和裹有外壳(例如金属箔的电极间。4.13.3 要求不得出现击穿和电弧,漏电流应小于试验后功能状态应达到本标准定义的C级。4.14 绝缘电阻4.14.1

19、目的确保避免试样的绝缘电路和传导部件间的电流所必须的最小阻抗,用于检验系统和材料的绝缘特性。4.14.2试验a试样处于工作模式1.1;b绝缘电阻试验前先按以下要求进行湿热循环试验,试验后检测试样的绝缘电阻。4.14.2.1 湿热循环:依据(Q/BYDQ-AF01.707.42010气候负荷中4.2.2进行试验。Q/BYDQ-AF01.707.72010 当达到最大循环温度时，系统/组件带电运行并控制在典型工作模式下进行功能试验。进行完 试验后将系统/组件在室温中放置0.5h,按下列要求对试样施加500V直流电压,持续60s。 在带有电绝缘的端子间； 在带有电绝缘的端子和带有电传导面的壳体间；

20、（在塑料外壳情况下）在端子和裹有外壳（例如金属箔）的电极间。 注：在特殊情况下，如果车辆生产商和供应商达成协议，试验电压可以用100V 。 4.14.2.2 恒定湿热：依据（Q/BYDQ-AF01.707.42010 气候负荷中4.2.1）进行试验。进行完试验后将 系统/组件在室温中放置0.5h,按下列要求对试样施加500V直流电压,持续60s。 在带有电绝缘的端子间； 在带有电绝缘的端子和带有电传导面的壳体间； （在塑料外壳情况下）在端子和裹有外壳（例如金属箔）的电极间。 注：在特殊情况下，如果车辆生产商和供应商达成协议，试验电压可以用100V 。 4.14.3 要求 绝缘电阻应大于10 M

21、,试验后功能状态应达到本标准定义的C级。 4.15 参考点（电源、地）偏移 4.15.1 目的 本试验由供需双方协商确定。 试验的对象主要针对存在两条或多条供电线路时的试样或者系统之 间， 本试验用于检验组件的可靠运转情况， 比如一个组件的电源接地与信号接地的参考点可能不一致。 4.15.2 试验 1 试样应处于工作模式3.2。 2 所有输入和输出应模拟在车上的实际安装,对试样供给UA并确认正常工作。 3 接地/供电补偿试验适用于接地/供电线路,供电补偿分别按次序应用于每条接地/供电线路以及 各个接地/供电线路之间。 图8 参考点（电源、地）偏移示意图 4）地偏移具体测试程序如下： a） 偏移

22、量应独立地加在试样的每一根地线上，其余的电源线应接到正常的工作电压上（见图8所 示）； b） 给被测试样提供最小工作电压 U smin ； c） d） e） f） g） h） 在被测试样的地线上施加2.4V偏移量； 在此偏移条件下对试样进行功能及参数检测； 换下一根地线进行相同的测试； 对所有的地线同时进行偏移测试； 然后在被测试样的地线上施加-2.4V的偏移量； 在此偏移条件下对试样进行功能及参数检测。 11 Q/BYDQ-AF01.707.72010 i 在最大供电电压 U smax 下重复ah） 5）电源偏移具体测试程序如下： a） 偏移量应独立地加在试样的每一根电源线上，其余的电源线应

23、接到正常的工作电压上（见图9 所示）； b） 给被测试样提供最小工作电压 U min ； c） d） e） f） g） h） i 在被测试样的电源线上施加2.4的偏移量； 在此偏移条件下对试样进行功能及参数检测； 换下一根电源线进行相同的测试； 对所有的电源线同时进行测试； 然后在被测试样的电源线上施加-2.4V的偏移量； 在此偏移条件下对试样进行功能及参数检测。 在最大供电电压 U smax 下重复a）h） 4.15.3 要求 试样应满足功能状态A的要求。 4.16 接插件性能要求 4.16.1 目的 模拟验证接插件承受力情况。 4.16.1.1 肘部载荷耐压试验 a）试样处于工作模式1.1

24、（试样未与线束连接）； b）模拟肘部载荷：110N；受力面直径：13.0mm；耐压时间：1.0s。 4.16.1.2 脚部载荷耐压试验 a）试样处于工作模式1.2； b）模拟脚部载荷：890N；受力钢板尺寸：约（50×50）mm；耐压试验：1.0s； c）实施方法：见图9。 图9 脚部载荷耐压测试示意图 d）连接器相关试验依据标准QC/T 417.12001中的相关要求进行，推荐进行以下4种测试： 试样接插件终端保持力测试； 连接器对插力测试； 连接器保持力测试； 连接器拉脱力测试。 12 Q/BYDQ-AF01.707.72010 e）供需双方可协商选择相关试验项目进行试验，无特殊

25、说明时只进行上述推荐试验项目。 4.16.2 要求 试样应满足本标准定义功能状态C的要求。 4.17 工作电流 4.17.1 目的 模拟试样正常工作状态下消耗的电流。 4.17.2 试验 试样处于运行状况 3.2。用合适量程的电流表测试其工作电流。 4.17.3 要求 试验后试样应满足功能状态 A 要求，其电流值在产品技术要求范围内。 4.18 静态电流测试 4.18.1 目的 4.18.1.1 静态电流定义为：当点火系统处于OFF状态，所有的零部件处于OFF状态时，电子器件上消 耗的电流。 4.18.1.2 当发动机处于停止状态时，车载所有电气、电子组件/系统的功能都将消耗蓄电池的能量，所 以各试样的消耗电流是需要知道的。 4.18.1.3 此项测试定义了静态电流的测试方法及电气、电子组件/