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ISO16750-2:2023标准解读-叠加交流电压（纹波注入）

2024-05-13 17:00阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/6811174856

ISO 16750概述
ISO 16750系列适用于道路车辆的电气和电子系统/部件。它描述了潜在的环境应力，并规定了车辆上的特定安装位置的测试和要求。其目的基于预期的设备运行和暴露的实际环境，帮助用户系统地定义和/或应用一套国际公认的环境条件、测试和操作要求。
在ISO 16750系列标准编写过程中，已经考虑了以下各种环境因素对车辆的影响：世界地理和气候、车辆类型、车辆使用环境和操作模式、设备寿命周期、车辆供电电压、车内安装位置。
ISO 16750-2 更新概述
ISO 16750-2标准介绍的是电气负荷部分。随着目前车辆的动力来自于可充电电池和qing能等清洁能源，车辆的电气负载特性在近年来产生了很大的变化。因此ISO 16750-2标准随之进行更新，以适应更复杂要求。
ISO 16750-2目前已从第四版的ISO 16750-2:2012更新至第五版ISO 16750-2:2023标准。新版已于2023年7月发行。其主要变化有：
  • 介绍电气测试工作模式的使用；
  • 介绍相关试验用例冗余电源的概念；
  • 增加直流供电电压试验的详细说明；
  • 增加室温下过电压试验的详细说明；
  • 介绍瞬态过电压测试；
  • 全面更新叠加交流电压试验的测试方法，并将频
率范围扩展到200kHz等；
  • 增加供电电压缓降和缓升试验的详细说明；
  • 介绍供电电压试验微中断；
  • 增加电压降试验中复位特性的详细说明；
  • 增加启动特性试验严重等级的说明；
  • 增加反向电压试验的详细说明；
  • 增加参考接地和供电偏移试验的详细说明；
  • 将单线断开试验拆分为两个：静态断开（单次断路）和动态断开（多个断路）；
  • 将短路保护试验改为短路/过载保护试验；
  • 增加附录B中抛负载脉冲发生器验证的详细说明；
ISO16750-2:2023标准解读-叠加交流电压（纹波注入） ISO 16750-2: 2023 标准
其中叠加交流电压试验进行了全面更新，本测试方案将从ISO 16750-2:2023出发，提供叠加交流电压试验的新方案。
叠加交流电压（纹波注入）试验更新情况
频率范围
原要求测试频率范围为：50Hz~25kHz。现更新频率范围包含两段：f1: 10 Hz ~ 30 kHz、f2:30 kHz ~ 200 kHz。 其中f1频段适用于DUT供电由无电池的发电机（紧急运行情况）、发电机供电、DC/DC转换器提供；f2频段适用于DUT供电由DC/DC转换器提供。可见，新要求相较于原要求，不仅在f1段频率范围变得更宽，而且要求对DC/DC转换器进行更高频段f2测试，以适应现阶段电动车辆供电形式的变化。
注入方式
原要求交流电压注入方式为扫频模式，频率采用对数轴，从50Hz~25kHz采用三角形扫频，持续时间120s，扫频连续5次。现要求测试采用步进模式，频率步进为对数2%步进，每个频率点测试时间≥2s，仅测试一遍。
电流限值
原要求对电流无限制要求。现要求f1频段内电流纹波峰峰值Ipp≤15A，f2频段内电流纹波峰峰值Ipp≤10A。
交流电压
对于12V系统，原要求Upp最大值为4V，现要求Upp最大值为6V，并增加各等级对应的DUT应用场景； 对于24V系统，Upp最大值均为10V，保持不变。
而严酷度等级发生变化发生较大变化，如下表。
ISO16750-2:2023标准解读-叠加交流电压（纹波注入）
可以看到，整个严酷度等级发生了较大的变化，同时根据频率范围和DUT类型进一步细分了测试的严酷度等级。
测试布置
原布置要求是采用扫频信号源+可调制电源作为输入，连接至DUT上进行测试
ISO16750-2:2023标准解读-叠加交流电压（纹波注入）
现要求直接使用电源作为供应端，不要求使用扫频信号源作为频率发生。同时在布置中要求了对U0+UR 、Ipp、U0+Upp的测试点位。要求Ipp和U0+Upp的测试点距离DUT 10cm范围内。
ISO16750-2:2023标准解读-叠加交流电压（纹波注入）
参考测试
原版本无参考测试要求，采用直接注入进行测试。
现版本中要求在进行3.2模式（典型操作模式）的干扰注入测试前，先进行3.3模式（连接线束，上电UA，最小负载，辅助设备不启用）的参考测试。
参考测试过程中要求DUT内部能量缓冲起作用，如果DUT的结构具有任何开关来切断能量缓冲（如端口滤波），参考测试将不能正确确认电压纹波UR。电压纹波UR和测试电压Upp之间会由于线缆和能量缓冲系统影响导致UR值可能会比Upp值大得多。
参考测试的目的是确定纹波电压UR，以便注入到DUT的纹波电流不超过Ipp。
参考测试过程中，电源应在U0上注入一个交流电压UR，UR应逐步增加，直到DUT处的Upp达到目标等级或Ipp达到最大电流限值。应记录每个频率下的UR。
纹波注入测试
原要求为按测试布置进行连接，设定相应电压进行测试。
现要求明细了纹波注入测试的具体流程，如下：
从参考测试中确定的各频点下的UR施加到DUT。即使Ipp达到最大限值，也不允许降低UR。测试过程的连接布置与参考测试一致。测试过程中需要记录测试的Ipp和Upp值。如果DUT由两个或多个电源供电，则应执行以下测试组合：
1、同时施加到所有电源线；
2、纹波注入到其中一根电源线，其它电源线供电电压为Usmin；依次遍历各电源线。
ISO16750-2:2023标准解读-叠加交流电压（纹波注入）
测试要求
原要求仅为达到等级A（所有功能在测试期间和测试之后都按设计的要求执行）即可。
现不仅要求3.2模式下需要达到等级A，还要求在纹波注入前后测试DUT的内阻。DUT内阻公差应由供应商和车企之间协商确认，若超过公差范围则判定为失效，功能等级为E。
汽车电气性能测试系统满足ISO 16750-2:2023叠加交流电压的全新要求
ISO16750-2:2023标准解读-叠加交流电压（纹波注入）

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