汽車電子電源行業(yè)可靠性需求特性及電源解決方案

文:廣州金升陽科技有限公司2019年第一期

導(dǎo)語:

  隨著新能源汽車高速發(fā)展,各國各企業(yè)提出相應(yīng)停售傳統(tǒng)燃油車的時限,發(fā)展新能源汽車勢在必行,但其安全問題一直是汽車行業(yè)關(guān)注的焦點。本文旨在分享新能源汽車電源行業(yè)的需求特性以及最新電源解決方案。

圖1各國禁售傳統(tǒng)燃油汽車時間表

 

圖2各車企停售傳統(tǒng)燃油汽車時間表

新能源汽車的安全問題有哪些?

  新能源汽車存在一定的風(fēng)險性與安全性,其安全問題主要包括:電氣安全、化學(xué)安全、機(jī)械安全。而電動汽車的核心技術(shù)在于三電:電池、電機(jī)、電控,電源更是系統(tǒng)的“心臟”。為了降低風(fēng)險性,提高電氣安全,對于電源存在相應(yīng)的汽車級標(biāo)準(zhǔn),如:遵循IATF16949管控、滿足氣候環(huán)境測試等。

汽車電子可靠性的6大關(guān)注點

1、汽車EMC測試

  各汽車廠家對汽車電子產(chǎn)品的電磁兼容測試均較為嚴(yán)格,但其測試規(guī)范不盡相同,重點測試項目有:輻射發(fā)射、傳導(dǎo)發(fā)射、抗干擾、瞬態(tài)干擾、靜電放電。部分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1汽車電子電氣零部件及子系統(tǒng)電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)

2、電氣環(huán)境測試

  包括瞬態(tài)特性、保護(hù)功能、絕緣性能三大類。其中重點指標(biāo)有:絕緣電阻≥10MΩ、耐電壓500Vrms、疊加交流電壓Upp≥4V等,如表2所示。

表2電氣環(huán)境測試要求

3、機(jī)械環(huán)境測試

  乘用車振動沖擊,此測試應(yīng)與溫度變化應(yīng)力同時作用。包括五大場所:發(fā)動機(jī)、變速器、柔性氣室、彈性體、非彈性體。其中彈性體標(biāo)準(zhǔn):隨機(jī)10-1000Hz,20m/S2,XYZ,8h,見表3。

表3機(jī)械環(huán)境測試要求

4、氣候環(huán)境測試

主要是溫度與濕度環(huán)境的測試,見表4。

表4氣候環(huán)境測試要求

低溫工作(儲存24h、帶電工作24h)→高溫工作(儲存48h、帶電工作96h)→溫度梯度(緩慢上升7h)→溫度循環(huán)(8h*30次)→耐鹽霧試驗;

熱浸透溫度循環(huán)(工作8h)→濕熱循環(huán)(工作8h*10次)→穩(wěn)態(tài)濕熱(21d)→防水飛濺→浸沒試驗。

5、IATF16949管理體系

  IATF16949質(zhì)量管理體系是汽車行業(yè)的重要國際標(biāo)準(zhǔn),包括了對產(chǎn)品策劃、設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)過程等諸多過程進(jìn)行控制和管理。

6、AEC汽車元器件標(biāo)準(zhǔn)

  隨著汽車標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善,越來越多的汽車廠家要求元器件通過AEC標(biāo)準(zhǔn),其標(biāo)準(zhǔn)分類如表5所示。

表5汽車元器件AEC標(biāo)準(zhǔn)

四、怎樣才能滿足汽車電子高可靠性的要求?

  汽車電子對電源在設(shè)計、生產(chǎn)、性能方面的要求遠(yuǎn)超一般行業(yè)。怎樣才能滿足其高可靠性的要求呢?

可靠性要素有:

例如:金升陽汽車級電源CF0505XT-1WR3,為保證提供可靠信號隔離與電壓轉(zhuǎn)換,滿足其可靠性的4大要素:

元器件:滿足AEC-Q100汽車元器件標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計生產(chǎn):按IATF16949體系管控

內(nèi)部測試:EMC、電氣參數(shù)、老化測試

外部測試:外部氣候機(jī)械環(huán)境測試

  汽車電源高可靠性的測試內(nèi)容均比較嚴(yán)格。例如:有偏溫濕度試驗需在環(huán)境溫濕度85℃/85%RH的情況下,持續(xù)工作1000H。更多可靠性試驗如表6所示。

表6金升陽汽車級電源CF0505XT-1WR3可靠性試驗

圖3金升陽電源典型應(yīng)用實例

總結(jié)

   急速發(fā)展的新能源汽車行業(yè),在全世界范圍內(nèi)都有極大的關(guān)注度。金升陽電源模塊產(chǎn)品按IATF16949體系管控,為BMS電池管理系統(tǒng)、MCU電機(jī)控制系統(tǒng)、VCU整車控制系統(tǒng)等提供完整的電源解決方案,為汽車動力的可靠性保駕護(hù)航。

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