新能源电动汽车驱动器可靠性试验规范V202018

1、 新能源汽车驱动器环境可靠性试验规范目录一目的和范围3二引用标准3三试验设备要求4四术语定义41.标准大气条件42.高温贮存试验43.低温贮存试验44.高温运行试验55.低温运行试验56.恒定湿热试验57.温度循环试验58.高温极限试验59.低温极限试验510.冷启动试验511.冷热冲击试验612.盐雾试验613.粉尘试验614.防水试验615.符号定义616.正弦振动617.随机振动618.跌落719.HALT（Highly Accelerated Life Test）720.加速寿命试验721.绝缘电阻7五规范内容81.一般试验步骤82.试验应力82.1高温贮存82.2低温贮存92.3高温

2、运行102.4低温运行112.5恒定湿热试验122.6温度循环试验132.7交变湿热试验152.8低温极限测试172.9高温极限测试182.10盐雾试验192.11冷热冲击202.12正弦振动试验212.13粉尘试验212.14防水试验222.15包装随机振动试验222.16包装跌落试验232.17 HALT试验242.18 随机振动寿命试验24六顺序应力测试25七附录261. 附录一：不同环境应力对应的失效模式262. 附录二：IPXX（防尘等级&防水等级），参考 如下26八注意事项27九电动汽车驱动器可靠性试验时间统计28一目的和范围本文档描述了电动汽车驱动器可靠性试验规范，包含气

3、候（环境）试验（含高低温储存试验，高低温运行试验，湿热存储及运行试验，温度循环试验，冷热冲击试验、高低温极限试验、IP防护试验、盐雾试验）和机械（环境）试验（含振动、跌落试验）。本文档旨在规范电动汽车驱动器可靠性试验方法，适用于研发阶段电动汽车驱动控制器的摸底及型式试验等。二引用标准GBT18488.1-2006电动汽车用电机及其控制器，第1部分：技术条件GBT18488.2-2006电动汽车用电机及其控制器，第2部分：试验方法ISO 16750-2006 道路车辆：电气及电子设备的环境条件和试验ISO 20653-2006 道路车辆防护等级，电气设备对外来物、水和接触的防护QCT_413-2

4、002汽车电气设备基本技术条件GB-T 2423.01-2008 电工电子产品环境试验 第2部分 试验方法 试验A： 低温GB-T 2423.02-2008 电工电子产品环境试验 第2部分 试验方法 试验B：高温GB-T 2423.03-2006 电工电子产品环境试验 第2部分 试验方法 试验Cab：恒定湿热试验GB-T 2423.04-2008 电工电子产品环境试验 第2部分 试验方法 试验Db 交变湿热（12h12h循环）GB-T 2423.17-2008 电工电子产品环境试验 第2部分 试验方法_试验Ka盐雾GB-T 2423.18-2012 环境试验 第2部分：试验方法 试验Kb：盐雾

5、，交变(氯化钠溶液)GBT 2423.37-2006 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验L 沙法试验GB-T 2423.34-2012 环境试验 第2部分：试验方法 试验ZAD：温度湿度组合循环试验GBT 2423.56-2006 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Fh：宽带随机振动（数字控制）和导则试验三试验设备要求试验设备定期校准，保证试验设备温度的容许偏差范围为±2，湿度容许偏差范围为±5%。四术语定义1.标准大气条件温度：+15+35，相对湿度：25%RH-75%RH，大气压力约为1.013×105Pa。2.高温贮存试验确定测试样品

6、（在包装状态下）在高温条件下贮存的适应性。3.低温贮存试验确定测试样品（在包装状态下）在低温条件下贮存的适应性。4.高温运行试验确定测试样品在高温条件下工作的适应性。5.低温运行试验确定测试样品在低温条件下工作的适应性。6.恒定湿热试验确定测试样品在高温高湿条件下工作的适应性。7.温度循环试验确定测试样品在温度变化条件下工作的适应性。8.高温极限试验找产品的高温工作极限，目的是找产品薄弱点，同时观察产品高温规格之上有多大余量。9.低温极限试验找产品的低温工作极限，目的是找产品薄弱点，同时观察产品低温规格之下有多大余量。10.冷启动试验 验证产品低温条件下能否正常启动，本文定义产品在低温条件下冷

7、冻半小时后，上电运行。在低温工作和低温极限试验中都应进行冷启动试验，低温工作时应进行两次冷启动试验，低温极限试验每个温度点进行一次冷启动试验。11.冷热冲击试验 考察器件、或单板在高低温交替环境的适应性。12.盐雾试验 确定产品在盐雾环境中的适应性。13.粉尘试验确定产品在有粉尘环境中的适应性。14.防水试验防水试验是用于确定、评价设备在使用过程中耐受湓淋或降落在其上面的液态水影响的能力。15.符号定义Th，保持时间，Tr，升温时间，Tf，降温时间。16.正弦振动正弦振动试验使用变化或固定频率和幅值的正弦信号，在每一瞬时仅施加一个频率，试验条件包括频率范围（频带）或固定频率、振幅和试验持续时间

8、。17.随机振动未来任一给定时刻的瞬时值不能预先确定的机械振动，无法用确定性函数而须用概率统计方法定量描述其运动规律的振动叫随机振动，如运输过程中汽车上的物品所受的振动。18.跌落跌落试验用于模拟产品包装后不同的棱、角、面于不同的高度跌落于地面时的情况，从而评估产品受损情况及评估产品包装组件在跌落时所能承受的跌落高度及耐冲击强度。从而根据产品实际情况进行改进、完善结构设计或完善包装设计19.HALT（Highly Accelerated Life Test）高加速寿命试验。HALT是一种发现缺陷的工序，它通过设置逐级递增的环境应力，来加速暴露试验样品的缺陷和薄弱点，而后对暴露的缺陷和故障从设计

9、、工艺和用料等诸方面进行分析和改进，从而达到提升可靠性的目的，最大的特点是设置高于样品设计运行限的环境应力，从而使暴露故障的时间大大短于正常可靠性应力条件下的所需时间。20.加速寿命试验 加速寿命试验（Accelerated Life Test）是指采用加大应力的方法促使样品在短期内失效，以预测在正常工作条件或储存条件下的可靠性，但不改变受试样品的失效分布。即试验应力不能超过样品任何一个器件或材料的额定应力。21.绝缘电阻 绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。五规范内容1.一般试验步骤初始检测在进行任何试验之前，试验样品应在试验的标准大气条件下进行电性能（含绝缘电阻）测量以及外观检查

10、。试验对试验样品施加规定的环境应力，以便确定这种应力对样品工作状态或存储状态的影响。恢复存储类试验在试验之后最后检测之前，为使试验样品性能稳定，应使样品恢复到正常的大气条件下。最后检测恢复期结束后，试验样品应按产品相关标准进行电性能（含绝缘电阻）测量以及外观检查。 2.试验应力2.1高温贮存初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验将受试样品放入温箱内，使箱内温度升（1/min）至105或85（水冷机型105，风冷为85），保持48h。 恢复将温度降（1/min）至正常大气条件，并在此条件下恢复1h，箱内降温时间不计入恢复时间。最后检测检查外观应符合产品标

11、准的要求，然后上电（含绝缘电阻）测试，应能正常工作。试验参考曲线：注：参考ISO16750-4，5.1.2.1节2.2低温贮存初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验将受试样品放入温箱内，使箱内温度降至-40，保持24h。升降温速率为1/min。 恢复将温度升至正常大气条件，并在此条件下恢复1h，箱内升温时间不计入恢复时间。最后检测检查外观应符合产品标准的要求，然后上电（含绝缘电阻）测试，应能正常工作。试验参考曲线：注：参考ISO16750-4，5.1.1.1节2.3高温运行初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验

12、将受试样品放入温箱内，使箱内温度升至85或65（水冷机型85，风冷为65），上电运行，保持96h。升降温速率为1/min。恢复下电停机，将温度降至正常大气条件，并在此条件下恢复1h，箱内降温时间不计入恢复时间。最后检测检查外观应符合产品标准的要求，然后上电（含绝缘电阻）测试，应能正常工作。试验参考曲线：注：参考ISO16750-4，5.1.2.2节2.4低温运行初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验受试样品放入温箱内，设备下电，降温速率为1/min，使箱内温度降至-40，温箱温度在-40保持4h后，设备上电，-40温度停留时间为24h，低温试验结束后升

13、温至常温，设备下电，升温速率为1/min。为了防止冷凝发生，升至常温后应保持1小时以上。 恢复下电停机，将温度升至正常大气条件，并在此条件下恢复1h，箱内升温时间不计入恢复时间。最后检测检查外观应符合产品标准的要求，然后上电（含绝缘电阻）测试，应能正常工作。试验参考曲线：注：参考ISO16750-4，5.1.1.2节2.5恒定湿热试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验将受试样品放入温湿箱内，使箱内温度升至40，湿度升至93%，上电运行，保持21天。升降温速率为1/min。恢复下电停机，将温湿度恢复至正常大气条件，并在此条件下恢复1h，箱内降温降湿时

14、间不计入恢复时间。最后检测检查外观应符合产品标准的要求，然后上电（含绝缘电阻）测试，应能正常工作。试验参考曲线：注：参考ISO16750-4，5.7节2.6温度循环试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验将受试样品放入温湿箱内，使箱内温度降（1/min）至-40，在-40保持1小时30分钟，然后升温至85或65（水冷机型85，风冷为65），在85保持1小时30分钟，升降温速率为1/min，共计30个循环。 设备上电运行：上电运行阶段为低温-40保持阶段最后30分钟，以及升温到20开始运行至85保持结束。表一 温度变化及保持参考表格时间 min温度 0

15、2060-40150-4021020275853658543020恢复下电停机，将温湿度恢复至正常大气条件，并在此条件下恢复1h，箱内降温降湿时间不计入恢复时间。最后检测检查外观应符合产品标准的要求，然后上电（含绝缘电阻）测试，应能正常工作。试验参考曲线：注：参考ISO 16750-4，5.3节2.7交变湿热试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验交变湿热共执行10个循环，单个循环描述如下：a）试验箱的温度在1.5h内，应连续升到（65±2）或（85±2）（水冷机型85，风冷为65）。相对湿度为（93±3）%。b)试验箱

16、的温度和相对湿度分别保持为（65±2）和（93±3）%，直到循环试验开始后5.5h止。c)试验箱的温度在1.5h内降至（25±2）。在此期间相对湿度应保持在80%96%范围内，在25时保持1h。d）自循环开始后8h起，试验箱的温度应在1.5h2.5h内应连续升到（65±2）。相对湿度为（93±3）%。e）试验箱的温度和相对湿度分别保持为（65±2）和（93±3）%，直到循环开始后13.5h止。f）试验箱的温度在1.5h内降至（25±2）。在此期间相对湿度应保持在80%96%范围内。g）试验箱继续稳定保持为温度（25

17、±2）、相对湿度（93±3）%，直到低温循环开始或24h循环结束，即在26保持9小时。 表二 交变湿热试验参考表 变化阶段持续时间温度湿度是否工作循环次数102593%不工作1021.56593%不工作346593%不工作41.52593%不工作512593%不工作61.56593%不工作746593%工作10min81.52593%不工作992593%工作10min恢复下电停机，将温湿度恢复至正常大气条件，并在此条件下恢复1h，箱内降温降湿时间不计入恢复时间。最后检测检查外观应符合产品标准的要求，然后上电（含绝缘电阻）测试，应能正常工作。试验参考曲线：注：参考ISO167

18、50-4，5.6.2.3节2.8低温极限测试初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验将受试样品放入温箱内，使箱内温度降(1/min)至-10，半小时后上电运行，-20共保持1h，然后分别降至-30、-40、-50，-60，每个温度点做冷启动一次，每个温度点共保持1小时。-50内能正常启动。 恢复试验结束后将温箱内温度升（1/min）至正常大气条件，并在此条件下恢复1h，箱内升温时间不计入恢复时间。最后检测恢复条件下产品应能正常工作。然后上电（含绝缘电阻）测试。试验参考曲线：注：参考ISO16750-4，5.2.1节2.9高温极限测试初始检测按相关规范规定

19、对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验将受试样品放入温箱内，使箱内温度升高（1/min）至65并保持1h，然后分别升至75、85、95 、105，每个温度点共保持1小时，直到产品报过温保护或其他原因导致的不能正常运行则停止试验。根据试验结果判断过温告警上报是否满足设计要求，或不能正常工作的原因是否可以接受。 恢复试验结束后将温箱内温度降（1/min）至正常大气条件，并在此条件下恢复1h，箱内升温时间不计入恢复时间。最后检测恢复条件下产品应能正常工作。然后上电（含绝缘电阻）测试。试验参考曲线：注：参考ISO16750-4，5.2.1节2.10盐雾试验初始检测按相关规范规定对试

20、验样品进行外观检查及电气性能测试。条件试验盐雾箱指标：盐水浓度：5%，盐水PH值：6.5， 试验对象为整机，盐雾箱放置7*24小时。 恢复将温度升至正常大气条件，并在此条件下恢复1h，箱内升温时间不计入恢复时间。最后检测检查外观应符合产品标准的要求，然后检查外观、功能性能检测，应无异常。注：参考ISO16750-4，5.5节2.11冷热冲击初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验将受试样品放入冲击箱内，低温-40，高温80，高低温各保持30min，温度恢复时间3min，共计200个循环。恢复下电停机，将温度恢复至正常大气条件。最后检测检查密封，检查外观应

21、符合产品要求，然后上电（含绝缘电阻）测试，应能正常工作。试验参考曲线：注：参考ISO16750-4，5.5节2.12正弦振动试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电气性能（含绝缘电阻）测试。条件试验垂直Z方向：1025Hz，振幅1.2mm，峰峰值2.4mm;25500Hz，加速度30m/s2。水平X、Y方向: 1025Hz，振幅0.6mm，峰峰值1.2mm;25500Hz，加速度15m/s2要求上电运行。每个方向8小时。 恢复振动停止。最后检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电气性能（含绝缘电阻）测试。注：参考QCT_413-2002_汽车电气设备基本技术条件，3.12节2.

22、13粉尘试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电气性能（含绝缘电阻）测试。条件试验防尘等级执行IP6X，振动10s，吹尘1分钟，静置59分钟，为一个循环，8个循环。 恢复将温度升至正常大气条件，并在此条件下恢复1h，从粉尘箱拿出样品，拆开外壳观察是否有粉尘入内。最后检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电气性能（含绝缘电阻）测试。注：参考ISO60253道路车辆防护等级，第5节2.14防水试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电气性能（含绝缘电阻）测试。条件试验风冷机器执行IPX5，各个方向喷水总共3min，水冷机器执行IPX7，1m深水浸泡半小时。 恢复将温度升至

23、正常大气条件。最后检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电气性能（含绝缘电阻）测试。注：参考ISO60253道路车辆防护等级，第6节2.15包装随机振动试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电气性能（含绝缘电阻）测试。条件试验测试条件如下最后检测拆开包装检查，包装无破损、样品无撕裂、变形、脱落，上电后样品无异常，。注：参考GB/T 2423.56-2006，第5节2.16包装跌落试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电气性能（含绝缘电阻）测试。条件试验 跌落条件参考下表：表三 包装跌落参考参考重量（Kg）跌落高度 (mm)< 97609 -1866018 -

24、2760027 - 3645036 - 4538045 - 6830068 - 113250> 113200最后检测拆开包装检查，包装无破损、样品无撕裂、变形、脱落，上电后样品无异常。注：参考GB-T 2423.08-1995，第8节2.17 HALT试验 HALT试验主要针对单板级或子系统级（如一个驱动器）进行试验，用于发现其薄弱点，HALT试验参考STEP产品HALT试验规范V1.02.18 随机振动寿命试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电气性能（含绝缘电阻）测试。条件试验测试条件如下最后检测样品无撕裂、变形、脱落，上电后样品无异常，。注：参考ISO16750-3，4

25、节 六顺序应力测试顺序应力试验思路是根据试验先后顺序来安排试验，先后顺序的依据可以是实际应用可能出现的应力顺序，如产品一般先进行包装运输、存储再安装运行，也可以根据试验特点任意安排，这样安排的目的是通过有限的样品尽可能多的发现产品缺陷。七附录 1. 附录一：不同环境应力对应的失效模式表四 环境应力对应的失效模式或失效机理 缺陷类型环境应力高温低温温度循环（含冷热冲击）湿度盐雾振动及跌落虚焊、冷焊器件参数漂移电路板开短路错用器件密封件失效器件污染、锈蚀劣质器件结构裂缝、撕裂接插件松动结构件变形器件过热时序不当2. 附录二：IPXX（防尘等级&防水等级），参考 如下 表五，防尘等级参考 数

26、字 防护范围说明0 无防护对外界的人或物无特殊的防护1 防止直径大于50mm的固体外物侵入防止人体（如手掌）因意外而接触到电器内部的零件，防止较大尺寸(直径大于50mm)的外物侵入2 防止直径大于12mm的固体外物侵入防止人的手指接触到电器内部的零件，防止中等尺寸(直径大于12.5mm)的外物侵入3 防止大于直径2.5mm的固体外物侵入防止直径或厚度大于2.5mm的工具、电线及类似的小型外物侵入而接触到电器内部的零件4 防止大于直径1.0mm的固体外物侵入防止直径或厚度大于1.0mm的工具、电线及类似的小型外物侵入而接触到电器内部的零件5 防止外物及灰尘完全防止外物侵入，但灰尘的侵入量不会影响电器的正常运作6 防止外物及灰尘完全防止外物及灰尘侵入表六，防水等级参考数字 防护范围说明0 无防护对水或湿气无特殊的防护1 防止水滴侵入垂直落下的水滴（如凝结水）不会