CVTC 38002-2011 24V新能源汽车整车控制器电气试验技术要求.doc

上 汽 商 用 车 技 术 中 心 企 业 标 准CVTC 38002-201124V新能源汽车整车控制器电气试验技术要求24V VCU Electrical Test Requirements for New Energy Vehicle20111230发布 20111230实施上 汽 商 用 车 技 术 中 心标 准 化 技 术 委 员 会 发 布CVTC 38002-2011前 言本标准按照 CVTC 15003-2010 给出的规则起草。本标准由上海汽车股份有限公司商用车技术中心新能源技术部提出。本标准由上海汽车股份有限公司商用车技术中心标准化技术委员会归口。本标准起草部门：上海汽车股份有限公司商用车技术中心新能源技术部。本标准主要起草人：朱正礼、杜建福。本标准于 2011年 12月首次发布ICVTC 38002-2011引言对整车控制器进行电气、环境、EMC 测试是保证零部件质量的重要环节。本标准和24V新能源整车控制器环境试验技术要求、24V新能源整车控制器 EMC试验技术要求一起构成 24V新能源整车控制器的测试技术要求。为了规范测试工程师在进行测试要求和测试方法的制定，提高工程师制定测试项目和测试方法的工作效率。我们引用现行有效的国际标准和行业的相关内容编制了本标准。需要说明的是，本标准所规定的内容，仅是对整车控制器常规、通用、普适的内容。各测试工程师在参照本标准制定测试要求和方法时，宜结合控制器的实际情况，对具体测试内容进行补充和选择。IICVTC 38002-201124V新能源整车控制器电气试验技术要求1 范围本标准规定了新能源整车控制器所有验证试验的操作模式、负载的曲线图及测试条件。本标准适用于24V新能源汽车整车控制器并包括售后件。针对每一个安装区域，本标准还是整车控制器产品设计规范、质量规范和试验规范的基础。在获得任何工程签署前，供应商必须提交一份符合所有验证或有偏差许可的最终验证报告。任何与本标准的偏差，都必须完全地得到上海汽车商用车技术中心新能源技术部的批准。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。QC/T 413-2002 汽车电气设备基本技术条件ISO 16750-1-2006 道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第 1部分：一般规定ISO 16750-2-2006 道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第 2部分：电气负荷3 术语和定义QC/T 413-2002和 ISO 16750-1-2006给出的术语和定义适用于本标准。3.1标称电压 UN nominal voltage用于描述车辆电气系统的电压值。3.2供电电压 Us supply voltage随系统负荷和发电机的运行条件而变化的车辆电气系统电压。3.3最低供电电压 Usmin supply voltage minimum在规定的供电电压范围内被测样件达到 A级功能状态的最小供电电压。3.4最高供电电压 Usmax supply voltage maximum在规定的供电电压范围内被测样件达到 A级功能状态的最高供电电压。1CVTC 38002-20113.5试验电压 test voltage在试验期间施加到被测样件上的电压。3.6工作模式 3试验电压 UA supply voltage operating mode 3发电机供电时的试验电压。3.7工作模式 2试验电压 UB supply voltage operating mode 2蓄电池供电时的试验电压。3.8最低工作温度 Tmin minimum operating temperature系统/组件能够工作的周围环境温度的最低值。3.9最高工作温度 Tmax maximum operating temperature系统/组件能够工作的周围环境温度的最高值。3.10热浸透温度 TmaxHS hot-soak temperature在车辆停止且发动机关闭后，发动机舱内可能短时出现的环境温度最高值。3.11峰-峰电压 Upp peak to peak voltage叠加的交流电压。4 工作模式采用 ISO 16750-1-2006 中定义的工作模式。4.1 工作模式 1不向被测样件供电工作模式 1.1： 被测样件未连接到线束；工作模式 1.2： 被测样件模拟在车辆上的安装位置，连接到线束；4.2 工作模式 2所有电气连接完好，被测样件以电压 UB 带电运行。工作模式 2.1： 系统组件功能不被激活（如休眠模式）；工作模式 2.2： 系统组件带电运行并控制在典型运行模式；4.3 工作模式 32CVTC 38002-2011所有电气连接完好，被测样件以电压 UA 带电运行。工作模式 3.1： 系统组件功能不被激活；工作模式 3.2： 系统组件带电运行并控制在典型运行模式；5 功能状态分级采用 ISO 16750-1-2006 中定义的功能状态分级：5.1 一般规定描述被测样件在试验期间及试验后所处的功能状态。对每个试验应给出最低功能状态，附加试验要求由上汽商用车技术中心 CVTC 和供应商商定。在以下级别确认期间，不应对被测样件进行额外操作。5.2 A级试验中和试验后，装置/系统所有的功能满足设计要求。5.3 B级试验中装置/系统所有的功能满足设计要求，但允许有一个或多个超出规定允差。试验后所有功能应自动恢复到规定值。存储器功能应符合 A 级。5.4 C级试验中装置/系统一个或多个功能不能满足设计要求，但试验后所有功能应自动恢复到规定值。5.5 D级试验中装置/系统一个或多个功能不能满足设计要求且试验后不能自动恢复到正常运行。需要对装置/系统通过简单操作重新激活。5.5 E级试验中装置/系统一个或多个功能不能满足设计要求且试验后不能自动恢复到正常运行。需要对装置/系统进行修理或更换。6 试验和要求6.1 一般规定按照规定的试验项目进行测试。安装位置应和被测样件在车上的实际安装位置一致，如有几个安装位置，应采用最严格的要求进行试验。6.2 通用试验条件除非另有规定，所有的试验应在 235和相对湿度 25%75%的室温条件下进行。除非在其他部分另有规定，试验电压应按照表 1 的规定。如供应商采用采用其他试验电压，须经上汽商用车技术中心CVTC 同意，并记录在试验报告。3CVTC 38002-2011表 1 试验电压试验电压 UN=24V电系UA 280.2UB 240.26.3 试验顺序试验前，应制定合适的试验顺序方案，确定类型、数量、组合及单独试验顺序，并经上汽商用车技术中心 CVTC 的同意。7 总体信息和缩略语本标准可能出现的变动不影响已批产的零部件。此标准的最新版本应该用于新开发的整车控制器的验证，并包括现有改进的整车控制器。试验结果，连同试验的文档和被测件一并提交给新能源技术部。另外，试验报告应保存 10 年（从试验报告发布之日起），同样对于已经做过试验（包括初始的样品检测和与批量产品等同的检测）的被测件也应该保存同样长的时间。所有的文档都应该确保对试验样品的可追溯性。本标准中的缩略语详见表2。不论被测件的试验次序如何，它都应该通过任意的单一测试项目。如果有失效记录，须咨询上汽商用车技术中心新能源技术部的相关工程师。使用的仪器应有有效标定标识，该标定应遵循国家标准。表 2 缩略语简写 含义Cin 输入电容Cout 输出电容CL 负载电容EMC 电磁兼容Frel 相对湿度Iin 输入电流IIH 高端输入电流IIL 低端输入电流IK 持续短路电流INS 保险丝额定电流IOH 高端输出电流IOL 低端输出电流Iout 输出电流IR 静态电流Rin 输入电阻RISO 绝缘电阻TO 上限温度TR 室温TSW 溅水温度TU 下限温度Tf 下降时间tPB 工作时间tPS 休眠时间模拟Tr 上升时间Tw 脉冲宽度UB 工作电压UBatt 蓄电池电压UBmax 最大工作电压4CVTC 38002-2011表 2 缩略语（续）简写 含义Uin 输入电压UN 额定电压UIH 高端输入电压UIL 低端输入电压UOH 高端输出电压UOL 低端输出电压Uout 输出电压UP 测试电压Zout 输出阻抗除非有特殊申明，仪器的偏差限于如下所示：电压：1.5 %电流：1.0 %电阻：2.0 %温度（稳态）：2.0 温度（波动）：5.0 时间：2.0 %相对湿度：5.0 % RH8 文档要求开发所需的全部相关文件（11.2节所述的相关文件）要准备完备。这些将被作为一整套文件进行归档，并利用图号可以进行查阅。8.1 验证文档为了能在开发过程中进行历史查询，试验程序、试验内容、被测件以及试验结果都应该进行归档。被测件还应该有标签。8.2 零部件的历史每一个零部件都必须有一个受控的零部件历史记录，该记录必须提供给上汽商用车技术中心CVTC。8.3 验证报告对于提供的每一个样品或每一批样品（从A样品到C样品，见第9章），必须附有完整的验证报告，没有验证报告的样品将被拒收。应该确定供应商提交最终验证报告的日期,而且它必须证明是完全符合该标准的。9 样品分级及用途9.1 “A”样品“A”级样品为有条件的使用于开发阶段车辆上的样品，其限制条件主要有温度范围、电压范围、尺寸大小、材料、功能及可视化外形等。主要适用于初步的开发工作。如有必要，可以应用模拟方案。这些零部件将被用于上汽商用车技术中心CVTC的台架或Mule车上。5CVTC 38002-20119.2 “B”样品“B”级样品为使用于开发阶段车辆上，由软模工具制造的样品。“B”级样品涵盖了所有功能。插针位置以及外部尺寸应是为了验证其生产状态的。这些零部件也将被用于上汽商用车技术中心CVTC的实验车上。注：“B”级样品可以有不同的存在等级（B1, B2及B3 等） ， 这取决于可能增加的产品开发阶段。限度：“B”级样品允许快闪可编程（在线刷新），这些零部件可应用于某些环境测试。9.3 “C”样品“”级样品是按照批量生产条件，利用标准生产工具制造出来的样品。“”级样品适用于（工程师）签署认证阶段测试（结果测试），测试过程按照此标准以及车辆电磁兼容性工程标准所给出的要求进行。9.4 初始批产样品起始生产样品是按照批量生产条件，利用生产工具制造出来的样品。起始生产样品主要被用于在销售车辆上验证其生产过程。该样品为非开发阶段零部件，需要与所实现目的完全吻合，并将相应地进行标注。该样品必须满足此标准以及车辆电磁兼容性工程标准所给出的所有要求。10工作范围10.1 正常工作范围正如产品设计规范中所规定的，在整个工作范围内应该满足下列要求： 整车控制器的正确操作和功能 对于整车控制器，符合输入和输出的规范 符合质量要求 符合法规要求10.2 非破坏性的电器工作范围非破坏性电器工作范围超出了正常整车控制器的工作范围，其在相关章节里有更加详细的说明（参考11.4节）。在这个范围内，整车控制器不应该产生任何损坏。整车控制器的全功能并不是必须的，但是在该范围内，不应该有任何与安全相关的故障。如果没有被选中进行操作，则不应该有任何功能操作。11特殊要求11.1 输入/输出规范（包括静态-动态的电器工作特性）如表A.1、表A.2、表A.3、表A.4（见附录A）所示以及包括产品设计规范中所要求的内容，都应该满足电气系统所有的输入/输出规范。参数表应该根据需要来增加额外的参数，特别是模拟输入/输出。示例：开关阈值、滞后值、启动和保持时间、偏移量、分辨率、漂移、频率、感性负荷及增益等。11.2 规范性文档6CVTC 38002-2011以下是所需的文件： 电气框图 整车控制器安装图 软件描述（例如结构图等） 生产过程文档 检查及试验计划（例如试验、筛选等）11.3标签开发样品和产品零部件必须用标贴进行标识。对于小的零部件，附上标贴进行标识。所有需要的信息必须在标签上，如：供应商名称、零件名称、零件序列号、制造日期和批次等。11.4测试项目及其故障状态电气负荷与安装位置无关，但可能因车内线束和连接系统的阻抗而有所变化。如无其他规定，应符合下列允差要求： 频率和时间： 5%； 电压： 0.2V； 电阻：10%；11.4.1 额定电压与试验电压所有的试验是针对24 V车辆电器系统试验电压：UP=（280.2）V试验电压是28 V，而不是24 V，因为当交流发电机为接近充满状态的蓄电池充电时，28 V才是电器系统的电压。11.4.2 正常工作电压范围16 VUB32 V（在此范围内的任意电压曲线）。在发动机起动阶段，需要工作的整车控制器可以要求低于16 V的工作电压。11.4.3电气系统的异常电压(叠加交流电压)此测试项目参照 ISO 16750-2-2006。目的：如果整车控制器由24V蓄电池供电，且交流发电机并联在蓄电池两极为蓄电池充电时，为模拟交流发电机输出的纹波和干扰量，在供电电压基础上叠加交流电压。测试：试验电压USmax：32V叠加交流电压幅度(正弦)：严酷度1： UPP=1V；严酷度2： UPP=4V；严酷度3： UPP=10V；电源内阻：50 m 00 m频率范围：50 Hz 20 kHz；扫频类型：三角波扫频，对数扫频周期：2 min测试次数：5（连续）操作模式：模式3.2要求：功能A级7CVTC 38002-2011图 1：半正弦测试交流电压图 2： 扫描频率11.4.4 工作电压的缓慢下降/上升此测试项目参照 ISO 16750-2-2006。目的：模拟蓄电池逐渐放电和充电，如发电机故障停车后灯未关导致。测试：当工作电压：从32V下降到0 V，然后从0 V上升到32V。以（0.50.1）V/min的速率变化，之后任意回到正常的工作电压范围（11.4.2节给出）；操作模式：模式3.2要求：在正常工作电压范围内，功能状态达到A级；在正常工作电压范围外，功能状态达到C级。电压升、降都不应该导致任何内存故障。11.4.5 模拟另一路保险丝熔断后的非常短暂电压跌落此测试项目参照 ISO 16750-2-2006。目的：共享电源上一个旁路电路上极大的保险丝熔断后的极糟糕的操作电压。测试：施加如图3所示的测试脉冲，连续对零部件施加5次脉冲，上升和下降时间应不超过10ms。操作模式：模式3.2要求：功能状态达到B级，经协商可以选择其他等级。8CVTC 38002-2011图 3：短暂的电压下降11.4.6 对电压骤降的复位性能此测试项目参照 ISO 16750-2-2006。目的：此测试的目的是测试ECU复位性能。测试：供电电压以5%梯度从Usmin降到0.95Usmin，保持5s, 再上升到Usmin，至少保持10s并进行功能试验。然后将电压降至0.9Usmin等，按图2所示以Usmin的5%梯度继续进行直至降低0V,然后再将电压升到Usmin。操作模式：模式3.2要求：功能状态应达到C级。图 4：电压复位的测试11.4.7 绝缘电阻此测试项目参照 ISO 16750-2-2006。目的：确保避免被测样件的绝缘电路和传导部件间的电流所必须的最小电阻，用于检验系统和材料的绝缘特性。测试：进行湿热循环试验后，将被测样件放在室温中放置0.5h，按照如下要求对被测样件施加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，在端子和包括外壳的电极间。操作模式：模式1.1要求：绝缘电阻为RISO10 。11.4.8 抗反极性保护9CVTC 38002-2011此测试项目参照 ISO 16750-2-2006。目的：此试验是蓄电池在反极性连接或反极性启动时，测试零部件抗反极性电压冲击的能力，本试验不适用于带有钳位二极管而没有外部反极性保护的装置。测试：极性倒转保护： -28V持续时间60 s。操作模式：模式2.1和2.2要求：恢复正常的熔断器连接后，功能状态应达到C级。11.4.9 开路试验此测试项目参照 ISO 16750-2-2006。目的：模拟接插件上的一根线、多根线或整个接插件连接断开的电路条件。测试：a） 所有插接件提供正常的接插件工作电压。接插件上的每一根连线需要单独断开及重新连接。该接插件也需要断开及重新连接。断开时间为10s。b） 在所有正常的操作情形下，能将被测样件的接插件断开并重新连接。如果被测样件不止一只接插件，接插件断开及重新连接的顺序可以是任意的。操作模式：模式3.2要求：开路阻抗10 ，功能状态达到C级。11.4.10 抗对地和电源的短路保护11.4.10.1 电子控制单元输入输出端的测试目的：模拟电子控制单元的输入、输出端短路，这里的输入、输出指的是信号电路。测试：在最高工作温度时下列条件下的所有输出输入依次连接到+Usmax、电源地各60s10%；其他输入和输出端保持开路或协商处理。试验按如下的顺序进行： 连接电源端子和接地端子；（1）激活输出；（2）停止输出； 切断电源； 切断接地；除供需双方有协定，所有不适用的输入端保持开路。操作模式：模式3.2要求：功能状态达到C级。11.4.10.2 由外部保护装置的负载电路过电流试验目的：模拟有外部保护装置的电子控制单元的负载输出端短路，如保险丝等保护装置。此测试确保当有负载（例如，由电子控制单元驱动的螺线管）的情况下发生短路时，在保险丝熔断或其它的保护装置动作之前，电子控制单元的负载电路能经受过大的电流。测试：在给定的时间内施加以下电流来模拟保险丝的熔断：测试1 IK1 =2 x INS for t 5 s测试2 IK2 =3.5 x INS for t 0.5 s对于没有保护措施的负载电路，保护措施如电保险丝、限位开关、微型保险丝、热断路器等，应进行以下附加测试：10CVTC 38002-2011测试3 IK23=1.35 x INS for t 1800 s注：如果车辆最终安装方式、电缆横截面、电线电阻和保险丝等对对电路运行有实质影响，应根据实际情况进行考虑。操作模式：模式3.2要求：允许电路保护装置动作，但不允许任何负载电路破坏。11.4.10.3 过电压保护试验此测试项目参照 ISO 16750-2-2006。目的： 用于模拟发电机电压调节器失效的情况。测试：测试温度：T=Tm