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电动汽车高压零部件电性能测试标准 ISO 21498-2:2021重点测试项目解读

文章来源: 人气:6960 发表时间:2024-01-03

在新能源汽车上,直接连接动力电池的部件为高压部件,包括动力电池管理系统BMS、驱动电机、电机控制器、高压配电箱(PDU)、电动压缩机、DC/DC、车载充电机(OBC)、PTC加热器、高压线束等,这些部件组成了整车的高压系统。

 

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市面上常见的测试标准包括LV 123、VW 80300、ISO 7637-4、ISO 21498-2等,因各测试标准之间存在部分细微的差异,为了制定统一的电性能测试国际标准至关重要,ISO 21498-2在此背景下应运而生。

 

一、ISO 21498-2概述

ISO 2149-2是一份针对新能源汽车高压部件电性能测试的国际标准。它旨在确保高压部件的安全性、可靠性和性能一致性。该标准涵盖了测试方法、测试设备、测试程序、测试结果分析等方面的内容,为新能源汽车行业提供了一套完整的电性能测试体系。

ISO 21498-2:2021标准适用于电压等级DC 60 V ~ 1500 V范围内的新能源汽车高压部件测试。可通过一系列电气特性测试来验证高压电池系统(HV battery system)、DC/DC 高低压转换器(DC/DC converter HV/LV)、车载充电器(On-board charger)、空调压缩机(Air conditioning compressor)等高压部件的电气参数和安全性。

   

二、测试项目概述

 

序号

测试项目名称

1

直流电源电压在工作范围内的变化DC supply voltage variation within operational range

2

产生的电压斜率Generated voltage slope

3

电压斜率抗扰度Immunity to voltage slope

4

产生的电压纹波Generated voltage ripple

5

电压纹波抗扰度Immunity to voltage ripple

6

过压Overvoltage

7

欠压Undervoltage

8

电压偏移Voltage offset

9

产生的抛负载电压Generated load dump voltage

10

抛负载电压抗扰度Immunity to load dump voltage

 

三、测试项目具体介绍

    1、直流电源电压之工作范围内的变化

定义:验证当直流电压在电压下限和电压上限之间的范围内变化时,DUT是否能够按照指定的方式运行,模拟真实的电池作业;电压变化速率满足上升沿/下降沿速率ΔU/Δt ≤ 2V/s。



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2、产生的电压斜率

定义:验证当功率变化时,DUT产生的电压斜率在指定的最大速率范围内。

 

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3、电压斜率抗扰度

定义:模拟电压斜率输入,以验证其工作稳定性。



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4、电压纹波测试 


定义:测试样品在OS1状态时,在电路上产生的10Hz到150kHz范围内的峰峰值时域纹波电压。

时域纹波电压图:


 

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5、电压纹波抗扰度

定义:验证DUT在输入电源有纹波的情况下能否稳定运行。

纹波范围为10Hz到150kHz。

步进: 每10倍程12个点。

每个频率点的驻留时间至少保持2s。


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6、过压试验

定义:验证DUT在输入超过电压上限的电压时能否承受或者启动保护机制



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7、欠压试验

定义:验证DUT在欠电压条件下,能否正常操作。并且在欠压条件下DUT是否会有电源提示或者异常性能。

 

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8、电压偏置

定义:验证DUT在绝缘电阻减小导致的电压偏离的背景下的稳健性



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9、抛负载电压

定义:测试测量DUT在瞬间断开的情况下,产生的过电压。

产生的瞬时电压不能超过极限电压,记录产生的过电压的上升时间。


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 10、抛负载抗扰度

定义:验证DUT能否承受由负载突降引起的快速电压上升和过电压 


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 另外,支持充电状态下的发射及抗扰度,项目如下:


NO.

标准号

标准描述

1

IEC 61000-4-4

EFT

2

IEC 61000-4-5

SURGE

4

IEC 61000-4-6

传导抗扰度测试 (150 KHz to 80 MHz,10V (140 dBuV), 1P & 3P) 

5

IEC 61000-3-11

电压变化、波动、闪烁测试 >16 A and ≤75 A

6

IEC 61000-3-12

谐波电流 >16 A and ≤75 A

7

IEC 61000-4-11

AC 电压跌落、中断、变化抗扰度试验< 16 A

8

IEC 61000-4-13

谐间波抗扰度试验

9

IEC 61000-4-14

电压闪烁抗扰度试验 < 16 A

10

IEC 61000-4-16

0 Hz to 150 KHz 传导共模抗扰度试验

11

IEC 61000-4-17

DC 纹波抗扰度试验

12

IEC 61000-4-19

传导差模抗扰度试验 (2 KHz to 150 KHz)

13

IEC 61000-4-27

三相不平衡抗扰度试验

14

IEC 61000-4-28

工频变化抗扰度试验 < 16 A

15

IEC 61000-4-29

DC直流电压跌落、中断、电压变化抗扰度试验

16

IEC 61000-4-34

AC 电压跌落、中断、变化抗扰度试验 >16 A and ≤75 A


四、专用检测设备介绍

为了确保新能源汽车高压环境的安全性能,AGC鑫宇环集团下属子公司NEI能仪检测汽车电子EMC实验室配备了国际知名品牌(EM TEST)检测设备来符合相关的测试要求,主要测试产品包括:电池包、电机及控制器、DC-DC变换器、车载充电机OBC、车载逆变器/升压充电模块、高压空调/热系统等。


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设备主要参数介绍:


AC Source: 支持三相3x690 VAC (p-p) / 30KVA;

DC Source: ±1120 VDC / 36 KW

DC – 250 KHz, 160 Vpp, 50 V (RMS)

Slow Rate: 8000 V/ms

特别针对电压斜率抗扰度,国际标准要求达到20V/ms, 我司设备可达到8V/us。

 

 五、更多资讯及服务,请登录公司网站了解:

      www.nei-cert.com或www.agccert.com   


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