汽车PWM电子调速模块

1汽车PWM电子调速模块本文件规定了汽车PWM电子调速模块技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输与贮存。本文件适用于汽车辅助控制系统（包括汽车空调鼓风机、发动机冷却风扇、水泵、油泵等系统）中直流有刷或直流无刷电动机的驱动电子调速模块。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修订单）适用于本文件。GB/T1184-1996《形状和位置公差未注公差值》GB/T1804-2000《一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》GB/T2423.17-93电工电子产品基本环境试验规程试验Ka；盐雾试验方法GB8410-2006汽车内饰材料的燃烧特性GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T14486-2008塑料模塑件尺寸公差GB/T30512汽车禁用物质要求QC/T29106-2014汽车低压电线束技术条件ISO12103-1：1997，IDT道路车辆-用于滤清器评定的实验粉尘DIN40050-9防护等级标准TL82466抗干扰及静电放电3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1PWM电子调速模块Electronicspeedcontrolmodule对汽车系统中辅助控制系统直流电动机驱动的鼓风机、冷却风扇、水泵、油泵等进行风量(转速)控制的电子模块。3.2占空比Dutycycle指高电平在一个周期之内所占的时间比率。3.3电子控制单元Electroniccontrolunit又称“车载电脑”，是汽车专用控制器，根据其内存的程序和数据对汽车系统中各传感器及整个车身系统的状态输入信息进行运算、处理、判断，然后输出指令的电子控制单元。3.4端电压Terminalvoltage端电压指电源正负两极之间负载两端的电压，又称路端电压或端压。它等于电场力沿外电路把单位正电荷从电源正极移动到电源负极所作的功。24符号和缩略语符号及定义见表1。表1符号和缩略语V5一般要求与试验参数5.1电子调速模块应符合本文件的要求，并应按照经规定程序批准的图纸及技术文件制造。5.2工作环境参数环境参数见表2。表2环境参数℃℃℃℃℃3T/CAAMTB2023-XXX5.3电气参数电气参数见表3。表3电气参数U5.4性能要求5.4.1PWM通讯输入性能要求ECU输入PWM高电平范围≥4.0V，输入PWM低电平范围≤1.0V，PWM输入频率范围10～1000Hz，电子调速模块应能正常工作。5.4.2输出性能要求输出PWM频率范围:15kHz～60kHz;风扇全速运转启动时间:6s～12s。5.4.3端电压保护设定值当汽车PWM电子调速模块输入电压＞额定电压的1.33倍时，汽车PWM电子调速模块停止工作1.25倍额定电压时，汽车PWM电子调速模块恢复工作。当汽车PWM电子调速模块输入电压小于额定电压的0.67倍时，汽车PWM电子调速模块停止工作额定电压的0.75倍时，汽车PWM电子调速模块恢复工作。5.4.4环境温度保护设定值当温度＞100℃时，空调鼓风机系统停止运行；当温度在(100～125)℃时，散热风扇系统全速运行；当温度＞125℃时，散热风扇系统停止运行。5.4.5过流保护。过流保护设定值为电机额定电流的2倍。5.4.6输出保护功能和参数4堵转故障检测时间:＜15s；过流保护检测时间:＜1ms；过压保护检测时间:＜1ms；过温保护检测时间:＜1ms；故障恢复时间范围:5s～60s。5.5外观要求a)电子调速模块上的金属件无腐蚀斑纹，无开裂和锐边，塑料类非金属零件不应有飞边、裂纹、缺损、变形、融化现象。b)电子调速模块上零件的图层无碎裂、划痕、剥落现象，各部件连接牢固无松动。5.6绝缘电阻要求对于有不接地金属外壳或有非金属外壳的汽车PWM电子调速模块应满足模块每一接线端对外壳的绝缘电阻应≥20MΩ,经湿热试验后其绝缘电阻应≥2MΩ的要求。5.7标识要求电子调速模块标识应正确、清晰。5.8安全及法规要求5.8.1有毒有害物质要求汽车产品中有毒有害物质限量按照GB/T30512的要求。5.8.2阻燃性要求电子调速模块的非金属件阻燃性必须符合GB8410-2006的标准要求。(≤100mm/min）5.9外形和基本性能参数5.9.1部件的尺寸公差塑料部件的尺寸公差按GB/T14486-2008中的MT3等级执行，未注尺寸公差GB/T1184-1996《形状和位置公差未注公差值》和GB/T1804-2000《一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》标准。5.9.2ESR采用的低压线束、插接器的接触电阻、电压降及插拔力等应符合QC/T29106-2014的规定。6试验方法6.1功能试验使用信号发生器模拟ECU发送给ESR模块的PWM控制信号，按图1所示将ESR接入测试系统中；设置稳压电源电压为Upr；设置信号发生器输出80Hz，幅值5V的PWM信号。随后，依次进行调速功能、保护功能测试。图1功能测试系统图6.1.1调速功能测试a)调节信号发生器输出PWM信号的占空比以进行试验。(具体测试条件见表4)表4调速功能测试条件测试电压(V)信号发生器输出PWM占空比(%)U908060400b)每个PWM占空比，风扇的稳定时间至少2秒，2秒后记录风扇转速；记录完成后，设置下一个PWM占空比，重复b)步骤，直到测试完成。调速功能必须符合5.4.1与5.4.2要求。6.1.2保护功能测试过压保护a)设置信号发生器输出PWM信号占空比为70%；b)缓慢逐步增加电源电压值，直到风扇停止转动，记录此时电源电压值，即为过压保护值。6过压保护值应符合5.4.3与5.4.6要求。欠压保护a)设置信号发生器输出PWM信号占空比为70%；b)缓慢逐步减小电源电压值，直到风扇停止转动，记录此时电源电压值，即为欠压保护值。欠压保护值应符合5.4.3与5.4.6要求。过温保护按图2所示位置布置温度监测点，其中监测点A—电阻体表面(散热器部位可考虑布2个以上监测点)，监测点B—接插件金属部分表面(优先考虑检测公共端插脚，带导线引出的电阻检测导线距电阻体最近端)。图2一般电子调速模块外形图a)将ESR模块固定在温度试验箱内；温度试验箱的温度设定值到40℃;风扇工作状态:IIa;b)设置信号发生器输出PWM信号占空比为70%；c)增加温度试验箱的温度设定值以测试ESR的过温保护值(具体测试条件见表5)。d)每个温度段，风扇的稳定时间至少30分钟；若在此期间风扇停止转动，记录温度监测设备中A、B测试点中温度低的的温度值，即为过温保护值。过温保护值应符合5.4.4与5.4.6的要求。过流保护a)设置信号发生器输出PWM信号占空比为70%；b)缓慢逐步增加风扇负载，直到风扇停止转动，记录此时稳压电源输出的电流值，即为过流保护值。过流保护值应符合5.4.5与5.4.6要求。堵转保护a)设置信号发生器输出PWM信号占空比为70%；b)固定风扇扇叶阻止风扇转动，观察ESR是否触发保护停止工作。堵转保护应符合5.4.6要求。6.2机械性能及试验方法6.2.1振动7电子调速模块在不工作状态下，按实际装车方式安装在振动台上，以24.5/2加速度，10Hz~500Hz~10Hz均匀扫频，以60min作为一个周期进行试验24小时。测试完成后电子调速模块应符合5.4与5.5要求。6.2.2耐高温性能将电子调速模块放入温度为115℃±2℃环境下，保温240小时后，取出后在15分钟内测试其工作性能，应符合5.4与5.5要求。6.2.3湿热循环在温度为+55℃时、湿度100%条件下，存放24h；测试后，电子调速模块须符合5.4与5.5要求。6.2.4耐低温性能将电子调速模块放入温度为-40℃±2℃环境下，保温72小时后，取出后在15分钟内测试其工作性应符合5.4与5.5要求。6.2.5防尘和防喷溅水密封性该项试验适用于电子调速模块防尘防水的稳定性，具体符合下列规定:a)试验实施:按照DIN40050-9;b)试验尘埃:按照ISO12103-1中的试验规定；电子调速模块须符合4.5要求。6.2.6耐盐雾腐蚀电子调速模块按GB/T2423-17-93进行持续时间为144h的盐雾试验。试验完成后目测检查产品金属件外观。电子调速模块须符合5.5要求，金属件表面腐蚀率小于20%。6.3电气性能及试验方法6.3.1系统匹配测试a)电机端电压=13±0.1V（12V系统）；26±0.1V（24V系统）；b)产生电源电压的电源电压必须通过内部阻抗稳定在低于或等于10mΩ。与电源的连接必须用正确测量过的导线来完成，这些导线在环境温度（包括接线端）下，总线长阻值低于或等于60mΩ。除非在当前文件或参考标准中另外指定，这些导线应至少达到（每根）2m长度。6.3.2短时过压耐抗性将电子调速模块按6.1要求接入系统，在T=80℃(发动机散热风扇用T=110℃)；Vbat=24±0.1V（12V）、48±0.1V（24V）条件下运行1min，测试完成后电子调速模块应符合5.4与5.5要求。6.3.3长时过压耐抗性端将电子调速模块按6.1要求接入系统，在T=80℃(发动机散热风扇用T=110℃)；Vbat=18±0.1V（12V）、26±0.1V（24V）条件下运行1h，测试完成后电子调速模块应符合5.4与5.5要求。86.3.4周期循环耐久性a)试验电压:(14.0±0.1V(12V系统)；26V(24V系统))；b)交变温度和PWM；见图3(-40℃~+110℃)；c)总循环数:90（每次循环8h，共720h）。图3温度及PWM占空比变化图测试完成后电子调速模块应符合5.4与5.5要求。6.3.5持续负载耐久性a)试验电压:(14.0±0.1V(12V系统)；26V(24V系统))；b)交变温度和PWM；见图4(-40℃~+110℃)；c)总循环数:342（每次循环0.5h，共171h）。图4温度及PWM占空比交变图测试完成后电子调速模块应符合5.4与5.5要求。6.3.6短路耐抗性模拟全面连接的电子调速模块的短路，具体规定如下:a)被测ESR输出地端子接+12V（12V系统），+24V（24V系统），主电源端子接地，其它的引出端依次接地；b)接地保持时间:每个端子60s。测试完成后电子调速模块应符合5.4与5.5要求。9T/CAAMTB2023-XXX6.3.7静电耐抗性试验按TL82466中对静电耐抗性的相关规定进行测试。测试完成后电子调速模块应符合5.4与5.5要求。6.3.8断路用来模拟线路中断，并符合下列规定:a）断路状态:工作状态下各个引出端分别断路；6.3.9电压扰动复位在各种不同的电压扰动情况下模拟电子调速模块的复位性能，并符合下列规定:a)Ubat=9.4V（12V系统），16V（24V系统）；b)功能试验时间:≥10s；测试完成后电子调速模块应符合5.4与5.5要求。6.4电磁兼容按照GB/T18655-2010/CISPR25:2008进行。检验要求7检测规则如客户无特殊要求，电子调速模块的检验可按下表5要求进行。表5检测项目1√√2√√3√√4√√5√6√7√8√9√√√√√√√√√√√6.5出厂检验每一批次电子调速模块必须经出厂检验合格后，方能出厂，并附有调速电阻质量合格证。凡出厂的电子调速模块均应做出厂检验，出厂检验项目按上表5要求。6.6型式试验有下列情况之一，应对电子调速模块进行型式检验。a)产品转厂生产的试制定型检验；b)生产定型后（批量生产），如结构，材料，工艺有较大改变，可能影响产品性能时；c)生产定型后（批量生产），应每两年进行一次例行检验；d)产品停产超过一年后，恢复生产时；e)交付检验结果与上次例行检验有较大差异时；f)各级政府和行政主管部门提出例行检验要求时。型式试验项目按上表5进行。标志，包装，运输及存储8标志产品应按图样上规定的位置固定产品标牌，标牌应标明下列内容:a)制造厂名称；b)产品名称型号；c)制造日期及出厂编号。8.1包装8.1.1随