第二部分 电气负荷.doc

企业标准车载电气及电子产品环境条件与试验第二部分：电气负荷 前 言车载电气及电子产品环境条件与试验包括六个部分：第一部分：一般规定第二部分：电气负荷第三部分：机械负荷第四部分：气候负荷第五部分：表面处理要求第六部分：EMC要求本标准均引用国家标准、国际标准及各大车厂标准要求，本标准将各标准做一个详细的整合，以做为公司产品的指导标准。本标准主要起草部门：本标准主要起草人：本标准为首次发布：本标准开始实施日期为： 目录一、引言 2二、第二部分：电气负荷 4 1、范围 4 2、规范性引用文件 4 3、术语与定义 5 4、试验与要求 54.1一般规定 54.2直流供电电压 54.3过电压 64.3.1 UBBNBB=12V系统 6 4.3.1.1长时间过电压试验 6 4.3.1.2短时间过电压试验 64.3.2 UBBNBB=24V系统 64.4叠加交流电压 74.5供电电压缓降和缓升 84.6供电电压中断 84.6.1供电电压瞬间下降 84.6.2在电压骤降下的复位性能 94.6.3 启动特性一 94.6.4 启动特性二 124.6.5 启动特性三 124.6.6 抛负载测试 134.7 反电压 164.8 开路测试 164.9 短路保护测试 164.10耐压测试 174.11绝缘电阻 174.12接地偏移测试 18 5、电气负荷项目表 19车载电气及电子产品环境条件与试验第二部分：电气负荷1范围 本部分适用于车载电子产品描述了电气负荷（EMC除外）。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改变。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。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部分凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。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 2010 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GB/T 21436-2008 汽车泊车测距警示装置JASO D001-94 日本自动车电子电器环境试验方法通则VW80000 汽车上电气和电子部件一般试验条件（大众）ES-X82010 车辆电子设备环境测试的总体规范（三菱）MGR ES: 62.21.001 普通电气和电子部件测试工程标准（上汽）MES PA 67600A 汽车零部件工程标准（马自达）GMW 3172 电气和电子部件一般规格（通用）B21 7110 电气和电子装置环境的基本技术规范 电气特性(标志 雪铁龙)3术语与定义企业标准给出的术语与定义适用于本部分。4试验与要求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: 0.2 V; 电阻: 10 %。 4.2 直流供电电压4.2.1 目的 检验车载电子电器产品在最低和最高供电电压范围内的功能。 4.2.2 试验 按表1或表2对测试件的有关供电输入端输入对应的供电电压，工作模式按企业标准第一部分定义的工作模式3.2的要求。4.2.3 要求 分别按表1和表2给出的供电电压范围试验时，所有测试件的功能应符合企业标准第一部分定义的A级。 表1 UBBNBBBB=12V系统供电电压代码UsminUsmax描述A616在起动过程中功能必需保持不变B816在起动过程中功能不需保持不变，这一级别仅限于不在A、C、D和E定义的产品C916在发动机没有起动过程时功能必需保持不变D9.816在发动机工作过程中功能必需保持不变E10.516在发动机工作过程中功能必需保持不变表2 UBBNBBBB=24V系统供电电压代码供电电压VUsminUsmaxF1032G1632H22324.3 过电压4.3.1 UBBNBB=12V系统4.3.1.1 长时间过电压试验4.3.1.1.1 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。4.3.1.1.2 试验 方式一:在加热箱中将测试件加热到T= (Tmax-20PPoPPC)。向测试件供电输入端输入18 V （VW标准为17V）的电压，持续60 min; (ISO 16750-2、GB/T21436、VW80000) 方式二:在室温下向测试件供电输入端输入18 V（MES PW 67600标准为19V） 的电压，持续60 min;（GMW3172、JASO DOO1、MES PW67600）4.3.1.1.3 要求 功能状态至少应达到本企业标准第一部分定义的C级，必要时可要求达到严厉的A级。 4.3.1.2 短时间过电压试验4.3.1.2.1 目的 模拟辅助起动，如自身电源不够电时，采用外部电池提高电压进行辅助起动，这使用的外部电池很有可能使用到24V的电池。4.3.1.2.2 试验 先给样品工作端使用13.5V电压工作60 s,然后立即向测试件供电输入端输入24V（JASO D001、VW80000为26 V）的电压，持续60 s。以上为1个循环共执行1个循环测试。 （GB/T21436、ISO 16750-2、GB/T21436、GMW3172、JASO DOO1、MES PW67600、B21 7110）4.3.1.2.3 要求 功能状态至少应达到企业标准第一部分定义的C级，必要时可要求达到严厉的A级。4.3.2 UBBNBB =24V系统4.3.2.1 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。4.3.2.2 试验在加热箱中将测试件加热到T= (Tmax-20oC)。向测试件供电输入端输入36 V的电压，持续60 min; (GB/T21436、ISO 16750-2、JASO DOO1)4.3.2.3 要求 功能状态至少应达到企业标准第一部分定义的C级，必要时可要求达到严厉的A级。4.4 叠加交流电压 4.4.1 目的 模拟直流供电中残留的交流电。 4.4.2 试验按图1所示连接测试件,对测试件的所有可用输入端进行下列试验。根据需要选择严酷等级1、2或3。 （ISO16750-2、VW80000，GMW3172、MGR ES:62.21.627）试验电压USmax（见图2）：16 V 用于 UBBNBB = 12 V 系统；32 V用于 UBBNBB = 24 V系统； a.c.电压（正弦）：严酷度1: Upp = 1 V（2V）对UBBNBB = 12V和24 V系统； 严酷度2: Upp = 4 V（6V）对UBBNBB = 12V和24 V系统； 严酷度3: Upp = 10 V 仅对UBBNBB = 24 V系统； 严酷度4: Upp = 2 V 仅对UBBNBB =12V系统；严酷度5: Upp = 6 V 仅对UBBNBB =12V系统；电源内阻：100 m； 频率范围（见图3）：50Hz25 kHz（VW80000的频率范围为15Hz30 kHz）； 扫频类型（见图3）：三角形，对数； 扫频持续时间（见图3）：120s； 扫频次数： 连续6次（VW80000为15次）。4.4.3 要求 功能状态应达到企业标准第一部分定义的A级。13245其中： 1- 扫频发生器；2-供电单元（可调制的）；3- 测试件；4-正极；5-接地或负极 图1 电源线上叠加交流电压的试验装置图2 叠加交流电的试验电压 图3 频率扫描 4.5 供电电压缓降和缓升 4.5.1目的 模拟蓄电池使用过程中的逐渐放电和充电。 4.5.2 试验 同时对测试件可用的输入端进行下列试验。以(0.5 0.1) V/min速率将供电电压由USmax降到0 V ，然后从0 V 升到USmax 。(ISO 16750-2、VW80000、MGR ES:62.21.001、GMW 3172)4.5.3 要求在表1或表2的供电电压范围内，功能状态应达到企业标准第一部分定义的A级；在供电电压范围外，功能状态至少应达到企业标准第一部分定义的C级。4.6 供电电压中断 4.6.1供电电压瞬间下降 4.6.1.1 目的 模拟另一电路内的常规熔断器元件熔化时造成的影响。 4.6.1.2 试验 将试验脉冲（见图4和图5）同时加到测试件的所有有关输入端。上升和下降时间 10 ms。 (ISO 16750)图4 供电电压下降(UBBNBB =12 V 系统) 图5 供电电压下降(UBBNBB =24 V 系统)4.6.1.2 要求功能状态至少应达到企业标准第一部分定义的B级，必要时可要求达到严厉的A级。4.6.2 在电压骤降下的复位性能4.6.2.1 目的在不同的电压波动下模拟试样的复位性能,该项试验通常用具有复位功能的测试件。4.6.2.2 试验按图6对测试件的有关输入端同时施加试验脉冲，检查测试件的复位性能。供电电压以5%速率从USmin 降到0.95USmin，保持5 s，再上升到USmin ，至少保持10s并进行功能试验。然后将电压降至0.9 USmin等等 ，按图6所示以USmin的5%梯度继续进行直到降到0V，然后再将电压升到USmin。(ISO 16750、VW80000、GMW3172、B21 7110)4.6.2.3 要求功能状态应达到企业标准第一部分定义的C级。4.6.3 启动特性一4.6.3.1 目的 检验测试件在引擎起动时电压瞬时降低及启动后电压的瞬时增加的工作特性。此项测试主要针对在引擎起动时跟着开始工作的电子零部件。S图6 复位试验供电电压曲线图4.6.3.2 试验 按图7、表3或表4给出的启动特性参数同时加到测试件的所有相关输入端，共进行10次。建议启动循环之间间隔12s。根据使用要求选取表3和表4给出的一次或多次启动剖面。 (ISO 16750、VW80000)4.6.3.3 要求车辆启动期间的有关装置功能状态至少应达到企业标准第1部分定义的A级，其它的B级或C级,具体按表3或表4要求。图7 启动曲线 表3 UBBNBBBB =12 V 系统试验参数参数等级电压VUs684.536Us9.56.556.5时间mstf5555t615151515t750505050t81000100010001000tr40100100100功能要求电压范围AABBA电压范围BABCB电压范围CBCCC电压范围DBCCC电压范围EBCCC备注：电压范围参照4.2.3表1，Us6和Us允许误差为-0.2V，tf 允许误差为0.5ms, t6允许误差为1.5ms, t7允许误差为5ms，t8允许误差为100ms，tr允许误差为10%。表4 UBBNBBBB =24 V 系统试验参数参数等级电压VUs61086Us201510时间mstf101010t6505050t7505050t8100010001000tr4010040功能要求电压范围FABB电压范围GACC电压范围HBCC备注：电压范围参照4.2.3表2，Us6和Us允许误差为-0.2V，tf 允许误差为1ms, t6允许误差为5ms, t7允许误差为5ms，t8允许误差为100ms，tr允许误差为10%。4.6.4 启动特性二4.6.4.1 目的 检验测试件在引擎起动时电压瞬时降低及启动后电压的瞬时增加的工作特性。此项测试主要针对在引擎起动时跟着开始工作的电子零部件。4.6.4.2 试验 该功能参数测试在不同温度（低温Tmin、常温、高温Tmax）和不同电压下执行测试，在执行测试前应该至少保持温度半小时的稳定。具体详见图8和表5以及参阅GMW3172之5.2。（GMW3172）表5 启动特性测试参数表类别Time (s)T1T2T30.011010.1600100.536001200.5288007200 图8 测试曲线4.6.4.3 要求功能状态应达到企业标准第一部分定义的C级。4.6.5 启动特性三4.6.5.1 目的 检验测试件在引擎起动时电压瞬时降低及启动后电压的瞬时增加的工作特性。此项测试主要针对在引擎起动时跟着开始工作的电子零部件。 4.6.5.2 试验按图9及图10给出的启动特性参数同时加到测试件的供电输入端，共进行5次。（MGR ES：62.21.001）图9 测试曲线图10 测试曲线4.6.5.3要求功能状态应达到企业标准第一部分定义的C级。4.6.6 抛负载测试4.6.6.1目的模拟抛负载瞬态现象，即模拟在断开电池（亏电状态）的同时，交流发电机正在产生充电电流，而交流发电机电路上仍有其它负载时产生的瞬态抛负载的幅度取决于断开电池连接时，发电机的转速和励磁场强的大小。抛负载脉冲宽度主要取决于励磁电路的时间常数和脉冲幅度。大多数新型交流发电机内部，抛负载脉冲幅度由于增加限幅二极管而受到抑制。产生抛负载的可能原因是因为电缆腐蚀、接触不良或发动机正在运转时，有意断开与电池的连接。4.6.6.2测试方法4.6.6.2.1方法A非集中抛负载抑制将测试件电源输入端与试验机脉冲输出端连接好，依图11及表6要求设定试验机参数进行试验。图11 非集中抛负载抑制测试曲线表6 方法A参数表类别系统类型最低测试要求UN=12VUN=24VUs79 V101 V151 V202 V10次脉冲每次间隔1分钟Ri0.5 4 1 8 td40 ms400 ms100 ms350 mstr100()ms100()ms备注：a、如无其它规定，使用较高的Us时Ri也必须使用较大值，使用较低的Us时Ri也必须使用较小值。 b、UA交流发电机工作时的试验电压，参照企业标准第一部分定义。4.6.6.2.2方法B集中抛负载抑制将测试件电源输入端与试验机脉冲输出端连接好，依图12及表7要求设定试验机参数进行试验。在应用抛负载时，对发电机的动力性能的基本考虑如下：a、在抛负载的情况下，交流发电机的内阻主要取决于发电机的转速和励磁电流。b、抛负载试验脉冲发生器的内阻Ri应从下列关系式中计算得出。Unom-发电机的额定电压；Nact-交流发电机的实际转速，单位是r/min；Irated-交流发电机6000r/min时的规定电流。4.6.6.3要求功能状态应达到企业标准第一部分定义的C级。图12集中抛负载抑制测试曲线表7 方法B参数表类别系统类型最低测试要求UN=12VUN=24VUs79 V101 V151 V202 V10次脉冲每次间隔1分钟Us*35V65VRi0.5 4 1 8 td40 ms400 ms100 ms350 mstr100()ms100()ms备注：a、如无其它规定，使用较高的Us时Ri也必须使用较大值，使用较低的Us时Ri也必须使用较小值。 b、UA交流发电机工作时的试验电压，参照企业标准第一部分定义。4.7 反电压4.7.1 目的 当使用辅助起动装置时检验测试件对蓄电池反向连接的抵御能力。 4.7.2 试验按表8电压要求使用UA，反向同时施加到测试件的供电输入端子上持续60 s 10 %（MGR ES：62.21.001要求为600s）。（GB/T21436、ISO 10605、VW80000、GMW 3172、MGR ES：62.21.001、JASO D001、MES PW67600） 表8 电压范围 标称电压，UN （V）UA（V）12V1424V28有些标准使用13.5V或13V如GMW3172和JASO D0014.7.3 要求功能状态应达到企业标准第一部分定义的C级。4.8 开路测试4.8.1 目的 模拟导线的中断。 4.8.2 试验连接并运行测试件，断开测试件输入输出接口的一条电路（或多条电路）10 s10 %，然后恢复连接。观察装置断路期间和其后的情况。在进行单条电路断开时测试件系统接口的每条电路需分别重复进行(MGR ES：62.21.001标准要求每个接插件拔插10次)。（ISO 16750、GMW3172、VW80000、MGR ES：62.21.001）4.8.3 要求功能状态应达到企业标准第一部分定义的C级。4.9 短路保护测试4.9.1 目的 模拟所有输入输出端的短路。 4.9.2 试验测试件所有相关输入和输出端，依次连接到USmax (见表 1 和表 2)且到地，持续60 s10 %；其它输入和输出端保持开路或协商处理（MGR ES：62.21.001标准要求在Tmax环境下对电源线外的所有输入输出接口对14V及对地短路60s）。 (ISO 16750、GMW3172、VW80000)试验按如下顺序进行： 连接电源电压并接地; 1）激活输出; 2）停止输出; 切断电源电压； 切断接地。 如无特殊要求，所有不使用的输入端保持开路。4.9.3 要求功能状态应达到企业标准第一部分定义的C级。4.10 耐压测试4.10.1 目的 确保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测试件部件间的漏电流，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。 4.10.2 试验按企业标准第4部分第4.5节进行湿热循环试验后，将系统/组件在室温中放置0.5h,按如下要求对测试件施加正弦电压500 V（有效值）(5060 Hz),持续60 s。 （ISO 16750、VW80000）- 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。4.10.3 要求功能状态应达到企业标准第一部分定义的C级。试验时不得出现击穿或电弧。4.11 绝缘电阻4.11.1 目的 确保避免测试件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。4.11.2 试验按企业标准第4部分第4.5节进行湿热循环试验后，将系统/组件在室温中放置30min，试验场地要求：温度为：355,相对湿度为：50%。测试按如下要求对测试件