電動車上的高壓部件越來越多,比如:動力電池,電機,電機驅動系統,高壓配電箱(PDU),空調,DC/DC,車載充電機OBC,PTC,高壓線束等,這些部件組成了整車的高壓系統,其中動力電池,驅動電機,高壓控制系統被稱為電動車上的三大核心部件,簡稱三電系統。
圖1:電動車上的高壓部件
針對以往的汽車上的低壓部件都有相關的抗擾度測試標準,電動車既然又增加了這么多的高壓部件,抗擾度測試同樣是必不可少的,同樣需要進行傳導類的和輻射類的抗擾度測試。
下面介紹一個針對高壓部件的傳導類的抗擾度測試標準和實現。
針對新能源車的ISO 7637-4《道路車輛 由傳導和耦合引起的電騷擾 第4部分:沿屏蔽高壓電源線的電瞬態傳導》,已作為技術規范于2020年5月發布了;在國內,對應于此標準,也在2021年以團體標準的形式已經發布了。
該標準規定了新能源車上的沿屏蔽高壓電源線的電瞬態傳導測試方法和限值,適用于電壓大于DC60V,小于DC1500V的電氣系統。目前已陸續被一些車企和EMC認證機構開始采用。
該標準針對新能源車上的沿屏蔽高壓電源線的傳導抗擾度測試規定了兩種測試脈沖以及測試方法和參數值,分別為Pulse A和Pulse B:
1. 脈沖A的波形及參數:
通常由于高壓系統上存在著分布電感和電容,電動系統中IGBT的大電流快速切換會引起過沖,DC-DC轉換器或其他高壓切換或通信器件也會在高壓線路上引起騷擾失真。
這種騷擾信號會產生共模(HV+或/和HV-對地)和差模干擾(HV+到HV-)。標準定義了采用脈沖調制的高頻正弦信號來模擬這種高速切換產生的高頻振蕩干擾,脈沖波形A及其參數,如圖2所示。
圖2:測試脈沖A
其實,這是一個脈沖調制的信號,脈內的正弦波的頻率,也就是載波的頻率,標準規定是1MHz, 2MHz, 5MHz, 10MHz,每個脈內有10個周期;脈沖的重復周期為200/100/50us, 轉換成重復頻率分別是5KHz/10KHz/20KHz;Un為被測物的正常工作電壓;Upp為測試脈沖的電壓峰峰值,具體值參照測試等級:
表1:脈沖A的測試參數
必須注意:
1)不管是線對地還是線與線之間的測試,測試電平是在接50 Ω負載時進行標定的,根據校準所得到的結果進行替代法的測試,千萬別以為是閉環的測試。
2)標準規定要測1MHz, 2MHz, 5MHz, 10MHz,而有些車企的標準要求更高,比如,有到25MHz的,30MHz,50MHz的。這就涉及到你所購買的測試設備能否覆蓋車企的標準?你所用的測試軟件是否能真正產生如表1所示的標準所規定的測試信號?
3)等級III以上,也就是>100Vpp的測試等級由車輛制造商和供應商決定,已經有的車企要求測150V,甚至300V,如果有這些特殊要求,私聊。
2. 脈沖A抗擾測試的具體實現
1)主要設備
針對ISO7637-4中的脈沖A抗擾度測試,作為標準的制定者之一的TESEQ,幾年前就已推出了相關的測試方案了,主要包括:
內置了射頻源,功率計和功放模塊的NSG4070C1-80或由NSG4070C1-0加外部功放組成的主機;
巴倫;
兩個符合ISO7637-4的高壓人工電源網絡AN-HV以及高壓屏蔽箱;
50 Ω負載,附件,電纜等;
測試軟件;
即可實現脈沖A的抗擾測試
其中最主要的是NSG4070C1-80,這是一臺一體化機,如圖3所示,它的主要特點如表2所示:
NSG4070C1-80的特點
2)測試軟件
通過ICD.control軟件對NSG4070C1-80進行控制,使用預置好的WINDOWS界面操作,快捷方便地實現測試等級的校準,測試,并生成測試報告,icd.control除了支持ISO7637-4脈沖A,還支持很多標準的測試,如圖4所示。
圖4:測試軟件
最后再強調一下:ISO7637-4的脈沖A測試屬于替代法,車企標準里的脈沖A測試也是替代法,針對一些車企的標準,點擊可查看以前發表的這篇文章:
審核編輯:劉清
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原文標題:針對電動車高壓部件的抗擾度試驗:ISO7637-4的Pulse A
文章出處:【微信號:WEICE_JIGONG,微信公眾號:JIGONG的微測】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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