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ECU的車規(guī)級(jí)試驗(yàn):DV試驗(yàn)(三:電氣負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試)

2025-02-05 11:04:21·  來(lái)源:汽車電子與軟件  作者:左成鋼  
 

#02一般規(guī)定


規(guī)定了試驗(yàn)中的電壓等測(cè)試條件,要求所有電壓為在受試裝置(DUT)的有效輸入端子上進(jìn)行測(cè)試的電壓,而非電源電壓,這一點(diǎn)很重要,考慮到了線壓降導(dǎo)致的偏差。同時(shí)強(qiáng)調(diào)了電壓曲線是在空載條件下形成的。

標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)中允差要求規(guī)定如下:


  • 頻率和時(shí)間:±5%;
  • 電壓:±0.2V;
  • 電阻:±10%。

  • 另外,試驗(yàn)線束推薦采用實(shí)車線束,也可由供需雙方協(xié)商確定。各試驗(yàn)要求中功能狀態(tài)等級(jí)的定義參見(jiàn)GB/T 28046.1,即標(biāo)準(zhǔn)的第一部分(可參見(jiàn):ECU的車規(guī)級(jí)試驗(yàn):DV試驗(yàn)(二:電氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介))。


    #03供電電壓范圍 


    按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,車輛的供電電壓范圍如下表所示。具體代碼根據(jù)客戶要求,12V系統(tǒng)通常為C,24V系統(tǒng)通常為F。   

    圖片

    供電電壓范圍(來(lái)源:左成鋼《廣義車規(guī)級(jí)》)

    供電電壓范圍測(cè)試Setup及測(cè)試波形如下圖所示:

    圖片

    供電電壓范圍測(cè)試(來(lái)源:孚喬圖、CVC威凱)

    在此順便介紹一下車載電子零部件在電壓要求方面的特殊性。車載電子電氣設(shè)備不同于采用穩(wěn)定電源供電的消費(fèi)類設(shè)備或工業(yè)設(shè)備,也不同于純粹采用電池供電的移動(dòng)設(shè)備,車載電子電氣設(shè)備的供電電壓波動(dòng)范圍要大的多。各種應(yīng)用的電壓范圍對(duì)比參見(jiàn)下表,由表中參數(shù)對(duì)比可見(jiàn)車載應(yīng)用的電壓變化范圍相對(duì)而言要大的多,這也就意味著車載電子設(shè)備要應(yīng)對(duì)的電源環(huán)境要復(fù)雜的多,設(shè)計(jì)要求也要高的多。

    圖片

    各種應(yīng)用電壓范圍對(duì)比(來(lái)源:左成鋼《廣義車規(guī)級(jí)》)

    關(guān)于電壓范圍變化及對(duì)系統(tǒng)的影響,具體可參考作者新書(shū)《廣義車規(guī)級(jí)》4.3小節(jié)內(nèi)容。在此僅簡(jiǎn)單介紹一下車輛電源電壓的一些基礎(chǔ)知識(shí)。 

       

    為什么車輛的供電電壓范圍這么寬,電壓波動(dòng)這么大?這就需要先了解車輛的電氣系統(tǒng)。無(wú)論是采用內(nèi)燃機(jī)的傳統(tǒng)車輛,還是采用混合動(dòng)力或純電動(dòng)力的新能源車輛,其本質(zhì)上都采用了雙電源供電系統(tǒng):

    1) 啟動(dòng)電源,啟動(dòng)電源通常是一塊鉛酸蓄電池。車輛熄火后,隨著發(fā)動(dòng)機(jī)熄火以及高壓系統(tǒng)下電,車輛在失去動(dòng)力的同時(shí),也失去了一個(gè)持續(xù)穩(wěn)定的提供電能的電源,這個(gè)電源或者是發(fā)電機(jī),或者是高壓動(dòng)力電池。熄火狀態(tài)下,車輛再次啟動(dòng)以及一些其他系統(tǒng)工作所需的電能便藉由啟動(dòng)電源提供。某些帶啟停功能的乘用車還會(huì)額外的再增加一個(gè)專門(mén)的啟動(dòng)蓄電池供啟停系統(tǒng)使用,商用車則通常單獨(dú)增加一組蓄電池為駐車空調(diào)供電。啟動(dòng)電源主要有三個(gè)功能:一是為車輛再次啟動(dòng)提供電能,無(wú)論是內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)或者是高壓動(dòng)力電池上電,都需要通過(guò)12V/24V低壓系統(tǒng);二是為熄火狀態(tài)下的用電設(shè)備提供電能,如照明系統(tǒng)、影音娛樂(lè)系統(tǒng)、電動(dòng)門(mén)鎖及防盜系統(tǒng)等;三是在車輛行駛過(guò)程中,保持整車電源系統(tǒng)電壓穩(wěn)定及提供安全備份,比如在大功率設(shè)備啟動(dòng)時(shí)保持整車電壓穩(wěn)定,以及在發(fā)電機(jī)故障時(shí)為整車供電,保證車輛行駛安全。

    2) 行車電源。通常為發(fā)電機(jī)或高壓到低壓的直流-直流變換器(Direct Current to Direct Current Converter,DC/DC Converter,簡(jiǎn)稱DC/DC),行車電源可以為車輛低壓電氣系統(tǒng)提供持續(xù)穩(wěn)定的電能。對(duì)燃油車來(lái)講,發(fā)電機(jī)的供電電流能力通常在100A左右,而對(duì)于純電動(dòng)車來(lái)講,DC/DC變換器的功率通常在3kW~6kW之間。

    車輛的電壓范圍與車輛的供電方式緊密相關(guān)。關(guān)于車輛的供電方式,具體可參考作者新書(shū)《廣義車規(guī)級(jí)》4.1小節(jié)內(nèi)容,在僅此順便介紹一下車輛的供電方式。基于成本及可靠性等原因,經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,汽車行業(yè)普遍采用了單線制供電及負(fù)極搭鐵的電氣設(shè)計(jì)。如下圖所示,蓄電池和發(fā)電機(jī)(新能源車輛即為DC/DC)通常直接并聯(lián),通過(guò)電源正極為整車供電,而蓄電池負(fù)極則直接連接車體金屬部分搭鐵,車體作為整車電源的負(fù)極(即Ground,地,縮寫(xiě)為GND)為電流返回提供回路。   

    圖片

    典型的汽車供電回路(來(lái)源:左成鋼《廣義車規(guī)級(jí)》)

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