اختبار العاكس — إلكترونيات الطاقة للسيارات

ما هو Inverter؟

ويتحقق اختبار العاكس من وحدة إلكترونيات الطاقة التي تحول التيار المباشر للبطارية إلى تيار متناوب يقود المحرك الكهربائي، من أجل الأداء والكفاءة والسلوك الحراري والتوافق الكهرومغناطيسي. نظرًا لأن العاكس هو المكون الذي يولد أعلى ضوضاء تبديل في السيارة، فإن جانب EMC له أهمية خاصة.

الغرض من Inverter

والغرض من ذلك هو التحقق من أن العاكس يوفر الطاقة والكفاءة المعلنة، ويعمل ضمن الحدود الحرارية، ولا يشع تداخلاً غير مقبول في النظام الكهربائي للمركبة.

على أي منتجات يُطبَّق Inverter؟

محولات الجر للسيارات الكهربائية
وحدات توليد القوة المتكاملة
محولات النظام المساعد
محولات المركبات التجارية والحافلات

في أي قطاعات يُستخدم Inverter؟

السياراتالكهرباء والالكترونياتالطاقة

المواصفات المتعلقة بـ Inverter

لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا R10التوافق الكهرومغناطيسي في المركبات امتحان
CISPR 25تدهور الراديو للمكونات داخل السيارة امتحان
سلسلة ISO 11452
سلسلة ISO 16750
ISO 6469-3
ISO 26262

شروط Inverter

تحميل الملف الشخصي: عند نقاط الطاقة المستمرة والذروة؛ وفقا لنقاط التشغيل في مواصفات العميل
تبريد: عند درجة حرارة سائل التبريد المعلنة ومعدل التدفق
إي إم سي: الانبعاثات المشعة والمنفذة لكل فئة CISPR 25؛ الحصانة ISO 11452

جهاز Inverter

مصدر تيار مستمر عالي الطاقة وحمل متجدد
مقياس قوة المحرك أو محاكي المحرك
محلل الطاقة (عرض النطاق الترددي العالي)
وحدة تكييف سائل التبريد
غرفة EMC شبه كاتمة للصدى و LISN
الكاميرا الحرارية ومسجل درجة الحرارة

متطلبات العينة لـ Inverter

وحدة العاكس وتسخير الأسلاك
واجهات اتصال التبريد
يجب تحديد إصدار برنامج التحكم ومجموعة المعلمات
يجب توفير جدول نقطة التشغيل والقيم المقدرة المعلنة

مدة Inverter

يستغرق تخطيط الأداء والكفاءة بضعة أيام؛ وتمتد الحملة، جنبًا إلى جنب مع اختبارات EMC والمتانة البيئية، لعدة أسابيع.

إجراء Inverter

1يتم تسجيل وصف الوحدة وإصدار البرنامج.
2نظام التبريد متصل ومكيف.
3يتم مسح نقاط التشغيل لإنتاج خريطة الكفاءة.
4يتم التحقق من القدرة على التحمل المستمر والذروة.
5يتم فحص السلوك الحراري ووظائف الحماية (derating).
6يتم تطبيق اختبارات الانبعاث والحصانة EMC.
7يتم إجراء اختبارات المتانة البيئية (درجة الحرارة، الاهتزاز، الرطوبة).

معايير قبول Inverter

يتم تحديد معيار القبول لقيم الكفاءة والطاقة حسب مواصفات العميل. ومن ناحية التوافق الكهرومغناطيسي، فإن حدود الفئات ذات الصلة للجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا R10 وCISPR 25 هي الأساس؛ هذه هي منحنيات الحد في نص المعيار.

تقييم النتائج

يتم تقييم خريطة الكفاءة وارتفاع درجة الحرارة وطيف الانبعاث معًا. تشير قمم الانبعاثات التي تظهر عند تردد التبديل وتوافقياته إلى مدى كفاية تصميم الترشيح.

تقرير Inverter

وصف الوحدة والقيم المقدرة وإصدار البرنامج
خريطة الكفاءة ونتائج نقطة التشغيل
القياسات الحرارية وسلوك ديراتينغ
أطياف انبعاث EMC ونتائج المناعة
نتائج الاختبارات البيئية

الاعتماد

حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.

تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.

النطاق والتفويضات

اللوائح ذات الصلة

لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا R10
ISO 6469-3 السلامة الكهربائية

Otomotiv Testleri — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟

يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Inverter؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.

تُظهر اختبارات السيارات استمرار عمل المكون في ظروف تمثل الأحمال التي سيواجهها طوال عمر المركبة. والمركبة ليست منتجًا واحدًا بل بيئة: إذ يتواجد الاهتزاز ودورات الحرارة والمياه المالحة واصطدام الحصى والعابرات الكهربائية والضجيج الكهرومغناطيسي في آن واحد ولسنوات.

ما يميّز هذه العائلة هو أن مواصفات الشركة المصنّعة للمركبة تعلو فوق المعايير. تُرسي منشورات ISO وSAE الأرضية المشتركة؛ لكن فولكس فاغن وبي إم دبليو وفورد وستيلانتيس وتويوتا ورينو تحدد في مواصفاتها الخاصة مستويات شدة مختلفة واختبارات إضافية ومعايير قبول مختلفة. بالنسبة لمكوّن ما، فإن عبارة "يمتثل للمعايير الخاصة بالسيارات" وحدها غير كافية؛ يجب الإجابة عن مواصفة أي مصنّع، وأي مراجعة منها.

تحمل هذه العائلة ثلاث عمليات منفصلة معًا وغالبًا ما تُخلط بينها. تشمل الموافقة على النوع (Homologation) اعتمادات النوع التي تحتاجها المركبة لدخول حركة المرور وتسير تحت سلطة الدولة. أما اعتماد المورد فيعني اجتياز متطلبات الجودة والاختبار الخاصة بمصنّع المركبة، وهو علاقة تجارية. والثالثة هي التحقق من التصميم: إثبات فريق الهندسة أن تصميمه الخاص يحقق أهدافه.

على مستوى المكون، تُبنى خطة الاختبار حول موقع الاستخدام. فوحدة في حجرة المحرك ووحدة في صندوق الأمتعة لا تمران بنفس ملف الحرارة والاهتزاز؛ ولا يواجه مكون داخل الباب ومكون في وحدة السقف نفس التعرض للماء والغبار. وتُعد سلسلة ISO 16750 الإطار المشترك لهذا النهج القائم على الموقع.

أعاد التحول إلى المركبات الكهربائية تشكيل هذا المجال. فقد أُضيفت سلامة الجهد العالي وتنسيق العزل وسلامة البطارية ومطابقة واجهة الشحن والسلوك الكهرومغناطيسي للمكونات عالية الجهد إلى مجموعة الاختبارات التقليدية للسيارات. وفي مركبة هادئة التشغيل، تغيّرت أيضًا توقعات الصوتيات والاهتزاز؛ إذ أصبحت أصوات كانت تُخفيها محركات الاحتراق الداخلي مسموعة الآن.

لا يمكن فصل جانب نظام الجودة عن الاختبار في هذا المجال. يُقدِّم المصنّع الخاضع لـ IATF 16949 نتائج الاختبار في ملف PPAP؛ ويحيط بتقرير الاختبار تحليل نظام القياس ودراسة قدرة العملية وخطة التحكم. ولا تكفي نتيجة جيدة واحدة - بل يجب إثبات قدرة العملية على تكرار تلك النتيجة.

مجموعات الطرق في هذا المجال

بيئي ومناخي
دورات الحرارة والصدمة الحرارية والحرارة الرطبة ورذاذ الملح ودخول الغبار والماء (IP) والإشعاع الشمسي. وتختلف مستويات الشدة حسب موقع التركيب.
ميكانيكي
الاهتزاز الجيبي والعشوائي والصدمة والأحمال الميكانيكية وعزم عناصر التثبيت ودورات المتانة.
كهربائي
تغيرات جهد التغذية والعابرات (ISO 7637) وعكس القطبية والجهد الزائد والدائرة القصيرة وقياسات تيار السكون.
إي إم سي
انبعاث المكون (CISPR 25) والمناعة المشعة والموصلة (سلسلة ISO 11452) والتفريغ الكهروستاتيكي (ISO 10605).
المواد والانبعاثات
الرائحة والتضبب وانبعاثات المركبات العضوية المتطايرة من مواد المقصورة الداخلية؛ والقابلية للاشتعال؛ والشيخوخة بالأشعة فوق البنفسجية؛ ومتانة الطلاء واصطدام الحصى.
السلامة الوظيفية والأمن السيبراني
أدلة السلامة الوظيفية بموجب ISO 26262 وهندسة الأمن السيبراني بموجب ISO/SAE 21434؛ وترتبط بالتشريع عبر UNECE R155 وR156.

أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال

لا يُقبَل تقرير سيارات بلا مرجع مواصفة في سلسلة التوريد؛ ويجب بيان أي مواصفة ومراجعة لصانع المعدات الأصلية (OEM) طُبِّقت.
الموافقة على النوع واعتماد المورد عمليتان مختلفتان. ولا يُعد المكون الحاصل على اعتماد E-Mark بذلك قد اجتاز اختبارات القبول الخاصة بصانع المعدات الأصلية (OEM).
لا تُنقَل النتيجة المُستخلَصة من نموذج أولي إلى الإنتاج التسلسلي؛ ويُجرى PPAP بأجزاء الإنتاج التسلسلي.
في جانب التوافق الكهرومغناطيسي، لا يكفي قياس الانبعاث وحده؛ فالمناعة مجال منفصل وأكثر أهمية في المركبة.
في مكونات المركبات الكهربائية، تُعد سلامة الجهد العالي كفاءة منفصلة؛ ولا تكفي بنية الاختبار الكلاسيكية بجهد 12 فولت.

ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج

اعتماد مكون المورد وملف PPAP
الموافقة على النوع وفق UNECE ووسم E-Mark
التحقق من التصميم ودليل المتانة
تحليل السبب الجذري لشكاوى الميدان ومرتجعات الضمان
تقييم أثر تغيير التصميم أو المورد

الاختبارات ذات الصلة

الأسئلة الشائعة حول Inverter

هل EMC على مستوى المكونات كافٍ؟

يعد الاختبار على مستوى المكونات (CISPR 25) ضروريًا للتطوير، ولكن يتم تقييم الموافقة على نوع المركبة على مستوى المركبة بموجب لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا R10. تعمل نتائج المكونات على تقليل المخاطر على مستوى السيارة ولكنها لا تحل محلها.