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電車試驗：電機系統與電驅動總成安全——防護安全

2022-02-12 18:26:42·  來源：汽車測試網  
　
IP 防護是機械安全設計必須考慮的因素，電驅系統的密封設計或選型應能滿足IP6K7和IPX9K 要求。電驅動總成在復雜電磁環(huán)境中工作，這對電驅動總成的電磁兼容性提出
IP 防護是機械安全設計必須考慮的因素，電驅系統的密封設計或選型應能滿足IP6K7和IPX9K 要求。電驅動總成在復雜電磁環(huán)境中工作，這對電驅動總成的電磁兼容性提出了更高的要求，電驅動總成既要具備嚴格的電磁輻射和傳導指標，同時也要具備優(yōu)秀的抗干擾能力。
一、防水/防塵設計：端蓋、軸密封性設計
1、液冷（水、油等）介質防水、防塵要求
驅動電機及控制器應具有防塵、防水能力，其防護等級應滿足標準或客戶規(guī)定的要求，最低要求是不低于IP67。
電機應滿足車輛在斷電狀態(tài)下，在水深50 cm 水池浸泡24h 后，整車開機，電驅動開關置于“ON”位置，電機及電機控制器不應由于本身原因引起安全事故（例如：起火等）。
2、油冷電機生產過程的防塵要求
油冷電機在裝配和使用過程中，應特別注意電機的防塵。防止因灰塵、異物等進入電機內部，對絕緣、軸承等造成影響。
需要針對不同的零、部件分別制定清潔度控制指標。清潔度的控制需要同時控制雜質總重量和最大雜質顆粒度兩項指標。清潔度指標按照企業(yè)內部標準執(zhí)行。
3、旋轉密封設計要求
水冷式電機和油冷式電機的旋轉密封設計有明顯的不同，前者一般沒有潤滑介質，而后者有潤滑介質。
針對水冷式電機，如采用橡膠油封的傳統旋轉密封技術，會因為缺少潤滑，導致橡膠油封過早失效。
1）規(guī)范油封的安裝，油封安裝完后，檢測密封性。
2）電機增加透氣閥，平衡電機內外部的氣壓，避免因為呼吸效應導致油封密封部位出現氣流的進出。
旋轉密封件需要按照保養(yǎng)手冊定期檢查維護，必要時更換。
4、控制器維修過程的防塵控制要求（針對現場維修）
驅動電機控制器維修需要在干燥、無塵、有靜電防護的區(qū)域進行。維修前，需要徹底清潔驅動電機控制器，維修后，應進行全面測試，應完全滿足技術文件要求。
5、高壓線束密封設計要求
正常連接時高壓連接系統的防護等級應不低于IP67。若高壓連接系統可不通過工具手動斷開，則非連接狀態(tài)的高壓連接系統各部分的防護等級應滿足IPXXB。
6、低壓線束密封設計要求
正常連接時低壓連接系統的防護等級應不低于IP67。
二、氣密
1、驅動總成冷卻管路密封性檢查要求
冷卻水道氣密需考慮充氣壓力、充氣時間和保壓時間。檢測時間和壓降需根據具體產品規(guī)格確定；也可以采用負壓法測試。
2、電機旋轉密封檢查要求
電機旋轉密封檢查通常采用兩種方法：
1）按照GB/T 4942.1-2006 標準進行相關要求的試驗；
2）采用氣密測試需考慮充氣壓力、充氣時間和保壓時間。檢測時間和壓降需根據具體產品規(guī)格確定；也可以采用負壓法測試。
3、控制器密封檢查要求
控制器冷卻水道密封檢查要求：需考慮充氣壓力、充氣時間和保壓時間。檢測時間和壓降需根據具體產品規(guī)格確定；也可以采用負壓法測試。
控制器殼體密封檢查要求：在高壓接插件、低壓接插件耦合狀態(tài)下，需考慮充氣壓力、充氣時間和保壓時間。檢測時間和壓降需根據具體產品規(guī)格確定；也可以采用負壓法測試。
4、電驅動總成高、低壓連接密封要求
高壓連接系統和低壓連接系統正常連接狀態(tài)下，需考慮充氣壓力、充氣時間和保壓時間。檢測時間和壓降需根據具體產品規(guī)格確定；也可以采用負壓法測試。
5、防冷凝要求
電機系統及電驅動總成產品在其生命周期內防塵防水等級應達到IP67，在此基礎上需要進一步考慮產品因溫度變化而引起內部壓強變化和呼吸效應，從而造成凝露現象，使產品腔體內積水，進而造成電氣故障及零部件銹蝕。電機系統及電驅動總成產品應選配合理透氣量的防水透氣閥。透氣閥的選型：與箱體配合處防護在全生命周期等級達到IP67等級。透氣閥通常安裝在產品的上部或側面。
6、電驅動總成涉水及涉水后的檢查要求
按照GB 18384-2020 中8.3.1 和8.3.2 的要求：
1）電機、電機控制器按照GB/T 18488.1-2015 中5.2.82 要求進行耐電壓測試.；冷態(tài)絕緣電阻應符合產品出廠測試標準。
2）按照產品出廠測試標準檢查控制器、驅動電機氣密性。
三、EMC 及防護：電磁噪聲對車載設備
新能源汽車對EMC 要求越來越嚴苛，很多整車廠零部件公司硬性指標要求電機控制器滿足3 級標準，電機控制器設計過程中應考慮電磁兼容性，電磁干擾主要通過輻射與傳導兩種途徑對電子設備產生影響。
1、電磁輻射騷擾
電驅動總成應滿足GB/T 18655-2018（建議等級3 限值）的要求及GB/T 36282-2018標準限值要求。電驅動總成裝到整車后，整車應滿足GB/T 18387 的要求。
按照GB/T 36282-2018 的要求，在做發(fā)射類試驗時，電驅動總成應處于工作狀態(tài)，轉速為額定轉速的50%，扭矩為額定扭矩的50%，機械輸出負載達到持續(xù)功率的25%。
當轉速或扭矩達不到其試驗狀態(tài)時，可調整扭矩或轉速以達到持續(xù)功率的25%，并在試驗報告中特別注明。
2、電磁輻射抗擾性
電驅動總成應通過合理布置及屏蔽保護設計使其抗干擾性滿足表3 中要求。
表5-3 電磁輻射抗擾測試標準

3、電磁輻射人體健康的安全性評估
車輛在處于以下工況時，應按照GB/T 37130-2018 進行試驗驗證；10Hz-400KHz 的磁場發(fā)射量符合GB/T 37130-2018 附錄A 中表A.1、表A.2 和表A.3 限值要求。
1）靜態(tài)工況：車輛靜止狀態(tài)用電器全開，車輛動力系統高壓上電完成（PTReady）；
2）動態(tài)工況：車輛40km/h 恒速行駛； 
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