道路车辆 48V供电电压的电气及电子部件 电性能要求和试验方法

ICS43.040.10

CCST36

团体标准

T/CAAMTB—xxxx

道路车辆48V供电电压的电气及电子部件

电性能要求和试验方法

Roadvehicles—Electricalandelectronicequipmentforsupplyvoltageof48V-

Electricalrequirementsandtests

(ISO21780:2020,MOD)

（讨论稿）

202X-XX-XX发布2023-XX-XX实施

中国汽车工业协会发布

T/CAAMTBXXXX-XXXX

目次

1范围......................................................................................1

2规范性引用文件............................................................................1

3术语和缩略语..............................................................................1

3.1术语...................................................................................1

3.2缩略语................................................................................1

4功能状态.................................................................................2

4.1一般规定..............................................................................2

4.2功能状态1(FS1).....................................................................2

4.3功能状态2(FS2)......................................................................2

4.4功能状态3(FS3).....................................................................2

4.5功能状态4(FS4).....................................................................2

4.6功能状态5(FS5)......................................................................2

5供电电压范围.............................................................................2

6功能类别..................................................................................3

7工作模式.................................................................................5

8试验条件..................................................................................5

8.1试验允差..............................................................................5

8.2通用条件..............................................................................5

8.3采样率和分辨率........................................................................6

8.4接口说明.............................................................................6

8.5试验设备校准..........................................................................6

8.6试验样品数...........................................................................6

8.7试验电压..............................................................................6

8.8试验通用要求.........................................................................6

8.9参数检查..............................................................................7

8.10参数监控.............................................................................7

8.11物理分析.............................................................................7

9一般要求.................................................................................8

9.1概述..................................................................................8

9.2系统要求..............................................................................8

9.3部件要求..............................................................................8

10试验要求和试验方法......................................................................9

10.1试验-01：额定供电电压范围..........................................................9

10.2试验-02:低暂态电压和高暂态电压....................................................10

10.3试验-03:短时过压...................................................................12

10.4试验-04:抛负载(对供电部件)........................................................13

10.5试验-05:启动特性..................................................................15

10.6试验-06:长时过压..................................................................16

I

T/CAAMTBXXXX-XXXX

10.7试验-07:耗能亦可提供电能的部件过压................................................17

10.8试验-08:供电电压缓降和缓升........................................................20

10.9试验-09:纹波电压................................................................21

10.10试验-10:复位特性................................................................23

10.11试验-11:短时中断..................................................................24

10.12试验72:接地失效...............................................................26

10.13试验73:故障电流.................................................................30

10.14试验T4:接地偏移................................................................32

10.15试验-15:信号线和负载电路短路.....................................................34

10.16试验76:静态电流.................................................................36

附录A（资料性）功能状态和功能类别示例.............................................38

A.I功能状态示例........................................................................38

A.2功能类别示例........................................................................38

附录B（资料性）CAN通讯GND48失效示例...........................................41

T/CAAMTRXXXX-XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件修改采用ISO21780:2020《道路车辆48V供电电压的电气及甩子设备电性能要求和试验方

法》o

本文件与ISO21780:2020相比做了下述结构调整：

——将第3章节术语和定义改为了“术语和缩略语”：将原文中“燃烧”的术语进行了删除，并

增加了“性能降低”的术语和定义；引入了GB/T28016.1的术语，并将常用术语定义放到了

缩略语中；

因原文10.12.1出现悬置段，为满足GB/T1.1—2020,增加10.12.1.1“概述”的内容，并将后

续条款号顺延；

本文件与ISO21780:2020相比编辑性修改如K：

——对8.8、8.10、10.7.2.3、10.12.1.3、10.12.2.k10.12.2.2章节的标题以便于理解：

修改了表1中FCZ对应内容的描述；

——修改了表2的内容，以与表1的内容进行对应；

一一并对表3的内容进行了调整以符合中国人的表达习惯；

——将表8、表12、表13、表14下边注的内容，放到了表格中；

----修改了表16中参数Uc范围的描述方式；

——因原文所有表中均无表头,为满足GR/T1.1—2020,为表3~表26增加了表头：

一一取消了附录B.1和附录B.2的目录；

——对全文内容进行整体优化。

本文件与ISO21780:2020相比技术差异及其原因如下：

——对范围做了修改，以符合GB/T1.1规范；

一一对第10章节中图11做了修改，增加了标引序号2的内容，以便于理解；

一一将表8中的U。改为了U4g以与图6中的内容进行对应；

在表9中工作模式下方添加Uo一行，以便于对试验结果的判定；

——调整了表11中Uo和Ui的在表格中的顺序，以适应中国人表达习惯；

一一删除了表14对应的注2内容，因其在图12的标引序号说明中已经进行了体现：

删除了表17的注的自容，改为在表17中的参数后加括号进行说明。

对表18增加了“注：供电电压U。的中断时间1一应在试验中以表中的顺序递增”的内容，

以

对试验过程进行清楚的描述。

III

T/CAAMTBXXXX-XXXX

本文件由中国汽车工业协会提出。

本文件由中国汽车工业协会归口O

本文件起草单位：

本文件主要起草人：

IV

T/CAAMTBXXXX-XXXX

道路车辆48V供电电压的电气及电子部件

电性能要求和试验方法

1范围

本文件规定了道路车辆48V供电电压的电气及电子部件的电性能要求和试验方法。

本文件适用于道路车辆上基本供电电压为48V的电气和电子部件。

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H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。

GB/T20967无损检测目视检测总则

GB/T28046道路车辆电气及电子设备的环境条件和试脸第1部分：一般规定(GB/T28046.1-

2011,ISO16750-1,2006,MOD)

GB/T28046.2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/T28046.2-

2019,ISO16750-2,2012,MOD)

GB/T27025检测和校准实验室能力的通用要求(GB/T27025-2019,ISO/IEC17025:2017IDT)

3术语和缩略语

3.1术语

GB/T28046.1界定的术语适用于本文件。

3.1.1

性能降低(PerformanceDegradation)

部件的工作性能与正常性能的非期望偏离。

3.2缩略语

下列缩略语适用于本文件：

DUT—受试装置(受试电气和电子部件)

GND//Z4--12V/24V电气部件地；

GND4g一—48V电气部件地；

5z/z4——12V/24V正极连接点；

U4g-48V正极连接点：

Uv——12V/24V额定供电电压；

U4aw-----48V额定供电电压；

17CAAVTBXXXX-XXXX

Tmax-----最高工作温度

Tmn——最低工作温度

Tr------室温;

Ttest一试验温度。

4功能状态

4.1一般规定

一个DUT可能包括多个功能，对于同一个影响参数，同一个功能可能具有不同的状态。就本文

件而言，影响参数是电源电压。本文件规定的功能状态是对应功能或部件必须满足的最低要求。

与DUT功能状态等级划分和客户感知(例如视觉、听觉、触觉和热感知)相关的DUT功能状态

(包括性能降低)应由供需双方之间商定，并体现在测试计划中。应用示例见附录A。

4.2功能状态1(FS1)

功能应满足规定的性能要求，无偏差。不允许性能降低或关机。

4.3功能状态2(FS2)

功能应满足规定的性能要求，允许规定参数偏差低于或高于FS1规定的性能。允许性能降低，不

允许关机。

4.4功能状态3(FS3)

DUT的一项或多项功能无法满足规定的性能要求，允许性能降低或关机，如果满足必要的操作条

件，该功能能够自动恢复且性能满足规定的偏差。

4.5功能状态4(FS4)

DUT的一项或多项功能无法满足规定的性能要求，允许性能降低或关机，只有在车辆运行状态发

生变化(例如，点火状态发生变化，车辆重新启动)并且满足必要的操作条件后，功能能够恢复且性

能满足规定的偏差。

4.6功能状态5(FS5)

DUT的一项或多项功能失效，但未发生燃烧。试验后，除非修理或更换，否则DUT将不能够继

续使用。

5供电电压范围

供电电压范围见图1。

______________________60V高过电法限值

高过电压范围

58V过电压限值

过电压范围

54V高暂态电压限值

高暂态电压范围

52V额定供电电压上限值

额定供电电压范围

36V额定供电电压下限值

2

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低暂态电压范围

31V低暂态电压限值

欠电压范围

24V欠电压限值

低欠电压范围

0V低欠电压限值

图1供电电压范围

高过电压范围（58V-60V）:处丁此电压范围内的原因可能为控制错误（所导致）。

过电压范围（54V-58V）:处于此电压范围内的原因可能是短期电能回馈或控制错误。系统仅

可在此范围内短时运行。

高暂态电压范围（52V-54V）:用于校准存储介质和吸收回收的能量。系统仅可在此范围内短

时运行。

额定供电电压范围（36V-52V）:系统大部分时间都在该范围内运行。

低暂态电压范围（31V-35V）:处于此电压范围内的情况可能在升压或冷启动期间发生。系统

仅可在此范围内短时运行。

欠电压范围（24V-31V）:处于此电压范围内的情况可能在冷启动期间。系统仅可在此范围内

短时运行。

低欠电压范围（0V-24V）:存储保护。处于此电压范围内的情况可能为短期不连续供电或长期

停车。

6功能类别

应为DUT每个功能规定相应的性能（例如，电动机的扭矩或水泵的流量），将指定的性能参数

用作参考，为每个相关功能选择功能状态等级。不同功能类别示例见表1。不同供电电压下、不同功能

类别的DUT按表2选择功能状态。

注：表2中未列出本文件中的全部试验。未在表中列出的试验在各个试验条款中说明了试验后的要求。

3

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表1功能类别

功能类别功能或部件示例

FCI通信，诊断

从48v到12V电压转换

车辆安全相关的功能

FCII驱动相关的功能

用作48V电源的相关部件

启动相关的部件/功能

FCIII在启动过程中需要工作的部件/功能

FCIV舒适性功能

FCZ上述定义未包括的功能/部件

表2功能状态

功能状态

电压范围试验项目

FCIFCIIFCIIIIFCIVFCZ

60V<U4S^70V试验-03短时过压FSIFS2FS2FS3协商确定

58V<U,xW60V试验-06长时过压FS3FS3FS3FS3协商确定

54V〈U4xW58V试验-07耗能亦可提供电能的部件过压FS1FS2FS3FS3协商确定

52V<U$sW54V试验-02低暂态电压和高暂态电压FS1FS2FS3FS2协商确定

52V<U<S<54V试验-09电压纹波FS1FS2FS3FS2协商确定

36VWlUsW52V试验-01额定供电电压范围FS1FS1FS1FS1协商确定

31VWU4g<36V试验-02低暂态电压和高暂态电压FS1FS2FS2FS3协商确定

31VWU4g<36V试验-08供电电压缓降和缓升FS1FS2FS2FS3协商确定

31VWU4g<36V试验-09纹波电压FS1FS2FS2FS3协商确定

31VWU4g<36V试验70复位特性FS1FS2FS2FS3协商确定

24VWU4g<31V试验-05后动特性FS1FS2FS2FS3协商确定

24VSU4g<31V试验-08供电电压缓降和缓升FS1FS3FS3FS3协商确定

24VWU4s<31V试验70复位特性FS1FS2FS2FS3协商确定

0V<U4g<24V试验08供电电也缓降和缓升FS3FS3FS3FS3协商确定

OVWU4g<24V试验T0且位特性FS3FS3FS3FS3协商确定

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7工作模式

如无其它规定，DUT在Ux和U4sn下运行。

如果部件需要冷却系统，可按照部件规格书中的说明进行必要的操作和调整：

——工作模式2.1:系统/部件功能未被激活(如休眠模式)；

一一工作模式2.2:系统/部件带电运行并控制在典型运行模式下；

——工作模式2.3:系统/部件带电运行并控制在最小负载运行模式下，负载未激活(如待机模

式)；

——工作模式2.4:系统/部件带电运行并控制在最大负载运行模式下。

最小负载运行模式、典型运行模式、最大负载运行模式由供需双方协商确定。

注,日由于应用范围不同，工作模式定义与GB/T28046.1的定义不完全相同。

8试验条件

8.1试验允差

试验允差应符合表3的规定。

表3试验允差

参数允差

频率，f±1%

温度，T±2C

相对湿度，RH±5%

时间，10%〜+5%

电压，U±0.5%

电流，I±2%

电阻，R±10%

8.2通用条件

试验应在以下条件进行：

——12V/24V基本供电电压(Uy):应符合GB/T28046.1;

----48V基本供电电压(U4aw);

——室温(Tp):23℃±5℃;

——相对湿度(RHs):25%-75%;

----试验温度(Ttest):室温。

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8.3采样率和分辨率

每次试验前，应确保试验所需设备的采样率/带宽、测量系统的测量范围和测量值的分辨率合适，

并在需要时进行必要的调整。应记录所有的测最值以及最大值、最小值或峰值。

8.4接口说明

应定义能够实现DUT功能性能的指标以及特定试验参数的所有接口。例如电连接器和线束，机械

附件，冷却装置等。

8.5试验设备校准

用于进行试验的所有设备均应被校准，并可追溯到国家计量院。

8.6试验样品数

型式检验至少需要两个被测样品。

8.7试验电压

电压曲线应记录并体现在试验报告中。DUT电压应以DUT连接器或端子对应的地为参考点进行

测量。

所有配备12V/24V供电接口或通信接口的48V部件，也应满足12V/24V电源的相应要求：

——在12V/24V供电系统试验期间，48V供电系统中的电压为Uasv;

——在48V供电系统试验期间，12V/24V供电系统中的电压为Uvo

配备有可连接其他任何供电电压接口的48V部件，均应满足其他供电电压相应的标准要求。

8.8试验通用要求

试验计划中应记录供需双方协商一致试验内容。对于每项试验（如适用），试验计划中也应记录

供需双方达成一致的部件每个功能状态所允许的错误存储条目和功能状态等级。

详细的试验布置、工作负载（例如：触发器、实车传感器、实车执行器和替代电路）和所需的边

界条件由供需双方协商确定，并将内容体现在试验计划和试验报告中。对于既是供能部件又是耗能部

件的DUT应分别在两种工作模式下进行试验。

试验应确保满足DUT规定功能需要的所有接口均能够正确安装且功能正常。如未使用整车或硬件

在环（HIL）仿真，可以对接收或发送自车辆控制器的信号或信息进行模拟，以确保达到DUT的预期

功能状态。

部件激活时，在所有情况下，程序和数据存储均应符合FS1的功能状态。如果设备具有非易失性

存储器，则应始终确保非易失性存储器数据的完整性。

在功能状态FS1至FS4中DUT不允许损坏，并且不应超过DUT电气/电子部件参数表（例如，电

气，热或机械）中规定允许的限值。至少需通过8.9中的参数检查以证明其符合性。

应在DUT完全启动并且处于功能状态FS1时开始电气试验。

每次试验前后，应按照8.9的要求对DUT进行参数检查°每次试验开始时，DUT应处于稳定的正

常工作状态。

试验期间，应按照8.1（）的要求记录需要监控的关键参数。应监控部件复位情况并以适当的形式记

录并体现在试验报告中。

应将测试过程中损坏的DUT（FS5）从试验流程中移除，分析并记录故障出现的原因。在这种情

况下，应使用新的DUT重新试验，或进行试验计划中的剩余试验，具体试验流程由供需双方协商确

定。

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完成全部电气试验后，至少应在一个DUT上按照&11的要求进行物理分析。并应记录完成最终确

认阶段部件的所有组成，包括DUT的硬件、软件和校准件。这些部分的任何更改均应重新确认或证

明其时DUT性能无影响。

8.9参数检查

供需双方应在部件规格说明中确定一组关键参数，例如静态电流、工作电流、输出电压、接触电

阻、输入阻抗、信号速率（上升和卜.降时间）和总线规格。这些参数应在每次试验前后进行检杳，验

证是否符合规范要求。

每次试验前后，应测量DUT的关键参数，检查部件在Tgr和U4sv的功能状态。对于存在故障记录

的部件，应在试验开始前将故障记录内容读出并记录，并在试验开始前清除故障内容的记录。试验后，

应再次将记录故障的内容读出并记录。

试验前后的参数检查结果和数据均应在规定的允差内。应如实记录超出允差的实测值，并检查分

析测试结果的趋势和变化，以便识别部件的异常、老化或故障。

每次试验前后，均应按照GB/T20967目视检杳部件的外部损坏/变化，例如裂缝、碎裂/剥落、变

色、变形等。

所有检查结果均应体现在试验报告中。

8.10参数监控

部件的规格说明书应定义关键的参数列表。这些参数应是必要参数，可以保证部件集成到车辆后，

能实现全功能性能的可靠运行。

关键参数还应包括为确保车辆系统与部件接口（如有）的兼容性而需要明确的参数。规格说明书

包括但不限于书面文件，附图和/或示意图。

参数示例：静态电流、峰值及额定工作电流和电压、接触电阻、输入阻抗、信号速率（上升和下

降时间）和总线规格。

在所有试验过程中均应记录需要监控的关键参数。对于存在故障记录存储的部件，应在试验前后

对故障记录内容进行监控记录并体现在试验报告中。应检查分析持续监控的参数趋势和变化，以便识

别部件的异常、老化或故障。

8.11物理分析

按要求拆解DUT（ECU或系统），按照GB/T20967进行外观检查。可选择进行部件级物理分析。

供需双方应就其他分析（如对硬件设计和连接方式进行X射线检查、扫描电子显微镜（SEM）分析、

横截面分析、金相检查）达成一致。

任何超出规定允差范围的部件变化均应被记录，并体现在试验报告中。

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9一般要求

9.1概述

本文件适用于直流48V部件DC端的电气性能。对于能量存储系统，不对电化学部分进行试验，仅

将管理系统作为独立的DUT。

9.2系统要求

系统要求如下：

——静态直流电压W60V。

一一车辆系统应采取适当措施，以防止因线束连接出错而导致48V系统与12V/24V系统电源或任

何地之间短路。

——12V/24V系统和48V系统应具有公共地，它们通过物理上分开的接地螺栓/连接器连接在一起,

但48V和12V/24V之间转换功率的部件的电源地除外，如DC/DC变换器。

―车辆系统应采取适兰措施，以防止48V电源极性反接。

——通过在车辆系统内采取适当措施防止直接与48V电源连接跨线启动。

—48V系统不应对现有的12V/24V部件产生额外的限制。

-如果螺栓固定式或插入式12V/24V部件与48V部件的连接器距离接近，则系统应通过设计进

行防错。

9.3部件要求

部件要求如下：

一部件内部或其连接到48V和12V/24V电气系统的外部接口上的任何单个故障，不应在两个电

气系统之间造成短路，或在12V/24V电气系统的任何部分引起过电压。

——对于48V和12V/24V电气系统，具有单独地连接的设备应避免两个接地网络意外短接。

——部件的任何接地连接的失效均不应破坏所连接的网络接口（例如,总线系统）或中断其他所

连接的任何电气系统内的通信。

——如果电压超过暂态电压上限值，应对导致出现过电玉的部件采取措施，使电压降低到暂态电

压上限值以下。

一一部件应采取措施保护48V网络连接，防止桥接端子的导电元件意外抻落而引起的癖路.

-当部件连接其他系统电源（例如12V/24V电源）时，应确保在48V电源限定范围内的电压或

电压曲线不会导致部件功能（例如12V/24V侧）损坏或缺失。同理，试验脉冲不应导致部件

48V部分的功能出现损坏或缺失。

8

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10试验要求和试验方法

10.1试验TH：额定供电电压范围

10.1.1目的

本试验旨在验证部件在基本供电电压范围内的工作状态,

10.1.2试验

_____时间；

U——电压。

图2基本供电电压范围试验曲线

表4基本供电电压范围试睑参数

试验参数参数值

工作模式2.4

Uo44V

Ui36V

U252V

tl30s

tz60s

tr50ms(0.16V/ms)

tr50ms(0.16V/ms)

循环次数5

9

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10.1.3阿

持续监控DUT工作状态直到完成所有试验循环。

10.1.4要求

功能状态应符合如表2中定义的所选功能状态类别的要求。

10.2试验-02:低暂态电压和高暂态电压

10.2.1目的

本试验旨在验证部件在低暂态电压和高暂态电压范围内（I勺工作状态。

10.2.2试验

10.2.2.1低暂态电压范围

按图3和表5在DUT的有效输入端施加供电电压。

标引序号说明:

t——时间；

U电压。

图3低暂态电压试验曲线

表5低暂态电压试验参数

试验参数参数值

工作模式2.4

Uo36V

Ui31V

ti60s

t22s

tr10ms(0.5V/ms)

tr10ms(0.5V/ms)

循环次数5

10

T/CAAMTBXXXX-XXXX

10.2.2.2高暂态电压范围

按图4和表6在DUT的有效输入端施加供电电压。

t―时间；

U——电压。

图4高暂态电压试验曲线

表6高暂态电压试验参数

试验参数参数值

，作模式2.4

Uo52V

Ui54V

ti60s

t2120s

t,4ms(0.5V/ms)

tr4ms(0.5V/ms)

循环次数5

10.2.3程序

持续监控DUT的工作状态直到完成所有试验循环。

10.2.4要求

功能状态应符合如表2中定义的所选功能状态类别的要求。

11

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10.3试验-03:短时过压

10.3.1目的

本试验旨在验证部件在瞬态过电压情况下的工作状态。

10.3.2试验

t——时间；

U电压。

图5短时过电压试验曲线

表7短时过电压试验参数

试验参数参数值

工作模式2.4

U。52V

Ui70V

U258V

toN5s

tr0.7ms(25.71V/ms)

ti40ms

tf1ms

t2600ms

13i?bs

循环次数1000

10.3.3所

持续监控DUT工作状态直到完成所有试验循环。

10.3.4要求

功能状态应符合如表2中定义的所选功能状态类别的要求。

12

T/CAAMTBXXXX-XXXX

1o.4试验-04:抛负载（对供电部件）

10.4.1目的

本试验旨在验证模拟发生抛负载时，电池处于断路或无法吸收能量情况下，从发电机或DC/DC变

换器吸收负载电流突降之后产生的电压瞬变。

10.4.2试验

按图G和表8在DUT有效输入端施加供电电压。

试验布置应确保DUT可以向48V系统供电并加载，并通过合适的线束和负载组向48V系统提供

至少95%的额定功率。

试验布置中应包括一个开关，可使施加到DUT的可变试验负载在“的时间内减小到零，并且不

会损坏开关。实际切换时间应在试验期间或试验前进行测量，测曷结果应记录并体现在试验报告中。

标引序号说明：

S48V电路开关；

R——模拟汽车电网的电阻;

C—模拟汽车电网的电容;

试验负载。

图6抛负载试验布置

表8抛负载试验参数

试验参数参数值

工作模式2.4

U4B52V

R362

C0.5mF

tsi<100us

循环次数2

注：R和C的值也可由供需双方协商确定。

10.4.3程序

闭合开关（Si）,操作DUT和可变试验负载，使DUT至少输出额定输出功率的95$。断开开

美（S】）,即断开可变试验负载。持续监控DUT工作状态直到完成所有试验循环。

13

T/CAAMTBXXXX-XXXX

10.4.4要求

开关断开后，DUT的输出电压曲线不应超过图7和表