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。
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。
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。
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。
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:
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。
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
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。
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
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。
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
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。
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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