作者簡介
葉磊Ray：IND4汽車人資深注冊用戶，目前在上海一家大型國企負責(zé)BMS開發(fā)。
本文介紹了DV測試的概要和內(nèi)容，其中，來自三星的Pack測試工程師陳勃分享了一些他的測試經(jīng)驗。

DV（Design Verification） 設(shè)計驗證，目的是驗證產(chǎn)品設(shè)計是否符合規(guī)定要求而進行的測試活動。另一個經(jīng)常提到的概念，PV（Production Validation）生產(chǎn)確認，目的是確認制造狀態(tài)是否符合規(guī)定要求。DV和PV通常是一組平行的測試計劃，且DV測試內(nèi)容包括了大部分的PV測試?？偟脕碇v，一份好的DV或PV測試活動，需要以法規(guī)要求為基準(zhǔn)、以功能需求為驅(qū)動、以真實使用場景為背景并配合適當(dāng)?shù)臏y試技巧來進行。本文主要圍繞DV進行簡要闡述。



一.動力電池系統(tǒng)DV測試概述
1.1 對于開發(fā)流程與樣品狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系



注1：手工樣件與工裝件的主要區(qū)別在于結(jié)構(gòu)件是否通過工裝模具加工得到（開模件）；半工裝件與工裝件在于動力電池系統(tǒng)是否由正式的生產(chǎn)線組裝。
注2：因為國內(nèi)各公司對零部件的開發(fā)流程定義不同，這里提供的僅是筆者遇到的某個案例。

1.2 對于測試活動與對應(yīng)的開發(fā)流程對應(yīng)
A sample：對于零部件供應(yīng)商來說，需要進行功能測試，比如BMS的采樣精度，控制策略，SOC算法等等的驗證。也有供應(yīng)商會利用A樣的產(chǎn)品進行DV的摸底試驗。另外，整車廠還會使用交付的A樣件動力電池系統(tǒng)進行基本的實車裝配以及通訊聯(lián)調(diào)，簡單啟動等測試。
B sample：對于零部件供應(yīng)商來說，需要進行DV測試、設(shè)計整改等等。另外，整車廠還會使用交付的B樣件動力電池系統(tǒng)進行實車標(biāo)定、匹配、路測等。
C sample：在經(jīng)過B階段的設(shè)計整改后，電池包的基本結(jié)構(gòu)、工裝夾具均已定型。此時，隨著生產(chǎn)線的建立，C樣件動力電池系統(tǒng)出現(xiàn)并適用于PV測試。

1.3 責(zé)成劃分
A sample：一般由公司（SW）TE主導(dǎo)進行，工作內(nèi)容偏研發(fā)方向，如精度驗證、控制策略及算法調(diào)試等，需要熟悉動力電池系統(tǒng)及軟硬件設(shè)計的人員充分介入。
B sample：主要由公司TE主導(dǎo)進行，工作內(nèi)容大多為型式試驗。技能需求上不僅需要對BMS軟硬件設(shè)計上有一定的理解，還得擴展到其它如電芯特性、材料力學(xué)等。
C sample: 一般則由公司的QE主導(dǎo)進行，測試項目一般是DV內(nèi)容的子集。

1.4 測試依據(jù)
動力電池系統(tǒng)DV的測試依據(jù)主要有以下幾個方面：
1、與OEM之間的技術(shù)協(xié)議書
2、OEM的企標(biāo)
3、相關(guān)國家/國際標(biāo)準(zhǔn)
4、過往測試經(jīng)驗

1.5 流程計劃
從流程上看，DV主要有以下幾個節(jié)點：
（1）與客戶簽訂項目的商務(wù)合同
（2）編寫DV測試大綱及測試計劃
（3）與客戶Review測試大綱和計劃
（4）考察供應(yīng)商，并和供應(yīng)商進行技術(shù)交流（第三方測試機構(gòu)）
（5）三方比較，確認供應(yīng)商
（6）和供應(yīng)商簽訂商務(wù)合同
（7）測試物料，樣品的準(zhǔn)備，夾具的制作
（8）測試活動的進行
（9）測試活動的結(jié)束及善后
（10）測試報告的提交及review
（11）測試總結(jié)
注：有公司會提前進行供應(yīng)商的考察活動并與供應(yīng)商簽訂框架協(xié)作合同，故第4、5、6步不固定。

二.動力電池系統(tǒng)DV測試內(nèi)容
動力電池系統(tǒng)DV測試主要包括以下幾方面：



2.1 溫度應(yīng)力試驗包括：高/低溫操作、溫度沖擊、結(jié)露試驗、濕熱循環(huán)。
2.2 機械應(yīng)力試驗包括：耐振動、機械沖擊、負重。
2.3外部環(huán)境試驗包括：IP防護、鹽霧試驗、化學(xué)液體暴露、碎石轟擊、模擬高海拔。
2.4 低壓電氣試驗包括：直流供電電壓、過電壓、疊加交流電壓、電壓緩升緩降、供電電壓間斷、反壓、參考接地和供電補償、開路測試、短路保護、絕緣電阻、耐電壓。
2.5 電磁兼容試驗包括：瞬間傳導(dǎo)發(fā)射、電磁傳導(dǎo)發(fā)射（voltage/current）、電磁輻射發(fā)射、瞬態(tài)傳導(dǎo)抗擾、瞬態(tài)耦合抗擾、電磁輻射抗擾度（BCI/ALSE）、靜電放電（ON/OFF）、電快速瞬變脈沖群抗擾、浪涌抗擾、低頻電磁電子場強等。
2.6 電氣安全試驗包括：絕緣電阻、耐電壓、IPXXB/D電位均衡。
2.7 電池性能試驗包括：容量和能量、能量效率、直流內(nèi)阻、功率確認、自放電、混合動力特性脈沖、高低溫啟動特性、循環(huán)壽命等。
2.8 濫用試驗包括：跌落、模擬碰撞、鹽水浸泡、擠壓、球形擠壓、針刺、翻轉(zhuǎn)、熱失控、外部火燒、PACK短路、過充/過放電（帶或不帶保護功能）等。
2.9 熱管理試驗包括：高溫冷卻性能、低溫加熱性能、隔熱性能、管壁壓降（水冷）、氣密性（水冷）、噪音（風(fēng)冷）等等。



三.測試經(jīng)驗總結(jié)

1.50%的時間用來試驗準(zhǔn)備，30%的時間用來寫報告，20%的時間用來做實驗。
2.選擇測試供應(yīng)商時，除了資質(zhì)、報價，設(shè)備資源（排期）、測試人員素質(zhì)、配合程度、地理位置等均應(yīng)列入考慮范疇。
3.商務(wù)合同上，閉口合同可以享受更大的折扣但是所有測試項目必須進行，開口合同優(yōu)惠較少但比較靈活。對于DV這種不確定因素比較大的試驗（可能的調(diào)試、排故、整改），閉口可能更為適合。當(dāng)然有能力也可以談成按開口合同方式執(zhí)行的閉口合同，折扣、機動性兩不誤。
4.關(guān)于DV測試大綱、計劃的編寫
-測試大綱需要客戶認可
-測試大綱應(yīng)盡可能詳細、嚴(yán)謹(jǐn)且切合實際，制定完成后需再次梳理預(yù)演一遍（經(jīng)驗很重要）。否則很可能使自己和現(xiàn)場的操作人員在具體的執(zhí)行過程中陷入窘境。
（舉個例子，低壓電氣試驗，考察對BMS供電電壓的那個，有很多項目，過壓，欠壓，反壓之類，因為繁瑣很多人制定的時候簡單寫到參考ISO16750/GBT28046或者干脆直接復(fù)制粘貼標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，真正執(zhí)行的時候，傻眼了，為什么，比如短路試驗描述，“對于信號電路的短路試驗，將DUT所有有效輸入端和輸出端，依次連接到Usmax”，那么問題來了，所有有效的輸入端和輸出端在哪？不清楚，試驗暫停，回去查Pin腳定義，改大綱，通知客戶...）
-制定測試計劃前需要充分了解測試機構(gòu)的設(shè)備排期，切勿僅憑單方面的意志制定不可執(zhí)行的方案。
-測試序列安排應(yīng)合理，需要考慮到前序試驗項目對樣品損傷，影響后續(xù)試驗項目。
5.橫向的對比試驗是一種高效的trouble-shooting手段。
6.物料準(zhǔn)備方面盡可能有充分的備件準(zhǔn)備，一旦發(fā)生特殊情況，可有效節(jié)約測試時間和成本。
7.有些試驗項目電池包需要特殊處理，比如溫度試驗，需要放開保護條件；比如IP防塵防水，需要布置遇水變色紙；比如振動，需要劃線確認扭力甚至感壓紙；比如熱失控，纏繞加熱膜（或引出充電線）...這里需要特別注意的是軟件上放開了保護條件的包，一定要注意記錄和跟蹤，從風(fēng)險控制上來說，這些電池系統(tǒng)比常規(guī)狀態(tài)少了一層安全保護機制，更容易觸發(fā)安全事故。
8.測試現(xiàn)場經(jīng)常會遇到充放電機對絕緣采樣（特別是國標(biāo)法）的干擾，或者因為共地問題，或者因為Y電容的影響。如果實車上未發(fā)生過此異常情況，且對于本實驗絕緣采樣結(jié)果對評價上并無客觀影響，在得到客戶認可的情況下，可以考慮對絕緣采樣功能屏蔽處理的方案。
9.擠壓測試時若BDU部件受到擠壓將顯著提升失效概率。
10.關(guān)于振動
-試驗前一定要確認振動臺的尺寸、承重以及頻響范圍，是否能滿足試驗要求
-夾具試裝叫上供應(yīng)商可以省很多不必要的麻煩
-夾具的安裝孔進行熱處理可以有效防止孔位變形
11.關(guān)于模擬碰撞
-電池包整車安裝點的螺栓與夾具安裝孔之間應(yīng)嚴(yán)格匹配，不能有過大間隙，否則會產(chǎn)生滑動并有螺栓斷裂的風(fēng)險。
12.熱失控
-加熱、過充、針刺均能實現(xiàn)熱失控。但實際操作上，加熱用纏繞膜適用在電芯上后重新組裝比較困難；針刺對設(shè)備有所要求（角度、速率等），個人比較傾向于過充的方法。
還有其他的一些測試經(jīng)驗，下次有機會再分享。

四、總結(jié)
動力電池系統(tǒng)的DV測試還是一份比較有挑戰(zhàn)性的工作，需要在對系統(tǒng)整體把控的情況下結(jié)合自家的產(chǎn)品特點熟練的將相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)適用其中。個人認為，一個好的測試工程師，現(xiàn)場指導(dǎo)測試方法、安排設(shè)備、排故、替公司拿到最終的報告等等這些事固然重要，試驗前對測試活動盡可能詳細的規(guī)劃與潛在的失效分析這才是整個測試活動中的重中之重。所以，人們常說，作為測試工程師，經(jīng)驗很重要，因為經(jīng)驗?zāi)軠p少你對時間、經(jīng)濟、安全上損失，走更少的彎路。