Test OBC — Vérification du chargeur embarqué

Qu'est-ce que OBC ?

Le test OBC (On-Board Charger) vérifie l'unité du véhicule qui convertit l'énergie prélevée sur le secteur CA en courant continu pour charger la batterie haute tension. Puisqu'il s'agit d'un appareil connecté au secteur, la qualité de l'énergie (harmoniques, facteur de puissance) et la compatibilité avec le réseau sont également importantes.

Objectif de OBC

Le but est de vérifier que l'OBC peut charger à sa puissance et son efficacité déclarées dans différentes conditions du secteur, n'émet pas d'harmoniques au-delà des limites acceptables dans le secteur et maintient la barrière d'isolation.

À quels produits OBC s'applique-t-il ?

Chargeurs embarqués monophasés et triphasés
Unités OBC bidirectionnelles (compatibles V2G/V2L)
Modules électroniques de puissance intégrés (OBC + DC/DC)
Bornes de recharge pour véhicules électriques légers

Dans quels secteurs OBC est-il utilisé ?

AutomobileÉlectricité et électroniqueÉnergie

Normes relatives à OBC

IEC 61851-21-1
IEC 61000-3-2émission de courant harmonique test
IEC 61000-3-12
CEE-ONU R10compatibilité électromagnétique dans les véhicules test
CISPR25Dégradation radio des composants embarqués test
ISO 6469-3

Conditions de OBC

Conditions principales: Dans la plage de tension et de fréquence déclarée ; vérification aux limites inférieure et supérieure
Profil de charge: L'efficacité et le facteur de puissance sont mesurés tout au long des phases à courant constant et à tension constante.
Harmoniques: Harmoniques du courant secteur selon les limites IEC 61000-3-2 ou -3-12

Équipement pour OBC

Source AC programmable (simulateur secteur)
Émulateur de batterie ou charge électronique
Analyseur de puissance et analyseur d'harmoniques
Testeur de résistance diélectrique et d'isolation
Banc d'essai CEM
Unité de conditionnement de froid

Exigences d'échantillon pour OBC

Unité OBC et faisceau de câbles
Interface de refroidissement
La plage de tension d'entrée déclarée, le nombre de phases et la puissance de sortie doivent être indiqués.
L'interface de contrôle et la définition du protocole de charge doivent être fournies

Durée de OBC

La vérification des performances électriques et de la qualité de l’énergie prend quelques jours ; ainsi que des tests CEM et environnementaux, plusieurs semaines.

Procédure de OBC

1La description de l'unité et les valeurs nominales sont enregistrées.
2L'isolation et la rigidité diélectrique sont mesurées.
3La tension secteur et la charge de sortie sont balayées pour mesurer l'efficacité.
4Le facteur de puissance et les harmoniques de courant sont mesurés.
5Le comportement est surveillé tout au long du profil de charge.
6Les fonctions de protection (surtension, perte de secteur, surchauffe) sont vérifiées.
7Des tests d'émission et d'immunité CEM sont appliqués.

Critères d'acceptation de OBC

Les critères d'acceptation des harmoniques et du facteur de puissance sont les limites IEC 61000-3-2 / -3-12. Les objectifs d'efficacité et de puissance sont évalués selon les spécifications du client ; les limites UNECE R10 et CISPR 25 s'appliquent du côté CEM.

Évaluation des résultats

Le rendement, le facteur de puissance et la distorsion harmonique sont évalués ensemble. La dégradation du facteur de puissance à faible charge est courante et affecte la compatibilité secteur.

Rapport de OBC

Description de l'unité et valeurs nominales
Mesures d'efficacité et de facteur de puissance
Résultats d'analyse des harmoniques et comparaison des limites
Mesures d'isolation
Résultats CEM et fonctions de protection

Accréditation

EUROLAB détient une accréditation internationalement reconnue obtenue auprès des organismes d'accréditation parties aux accords de reconnaissance multilatérale de l'IAF et de l'ILAC, selon ISO/IEC 17025 pour les tests en laboratoire, ISO/IEC 17020 pour l'inspection et la surveillance, et ISO/IEC 17021-1 et ISO/IEC 17065 pour la certification des systèmes et des produits. Cette chaîne garantit que les rapports et certificats délivrés sont acceptés dans le monde entier.

La possibilité de proposer ce test dans le cadre d'une accréditation dépend de votre produit et de la norme appliquée ; l'accréditation étant méthodologique, le périmètre est confirmé par écrit au stade du devis.

Portée et autorisations

Règlements connexes

CEE-ONU R10
Exigences de qualité d'alimentation de la série IEC 61000

Otomotiv Testleri — Que couvre ce domaine d'essai ?

La section ci-dessous décrit le domaine auquel appartient l'essai OBC ; les conditions et critères d'acceptation de cet essai figurent dans les sections ci-dessus. Le périmètre propre à votre produit est confirmé par écrit au stade du devis.

Les essais automobiles montrent qu'un composant continue de fonctionner dans des conditions représentant les charges qu'il rencontrera sur la durée de vie du véhicule. Un véhicule n'est pas un produit unique mais un ENVIRONNEMENT : vibrations, cycles de température, eau salée, impact de gravillons, transitoires électriques et bruit électromagnétique sont tous présents simultanément et pendant des années.

Ce qui distingue cette famille, c'est que les SPÉCIFICATIONS DES CONSTRUCTEURS AUTOMOBILES se superposent aux normes. Les publications ISO et SAE établissent le socle commun ; mais Volkswagen, BMW, Ford, Stellantis, Toyota et Renault définissent dans leurs propres spécifications des niveaux de sévérité, des essais supplémentaires et des critères d'acceptation différents. Pour un composant, l'expression « conforme aux normes automobiles » ne suffit pas à elle seule ; il faut préciser la spécification de quel constructeur, et quelle révision.

La famille regroupe trois processus distincts souvent confondus. L'homologation couvre les réceptions par type dont un véhicule a besoin pour circuler et relève de l'autorité de l'État. L'agrément fournisseur signifie satisfaire aux propres exigences de qualité et d'essai du constructeur et constitue une relation commerciale. Le troisième est la vérification de conception : l'équipe d'ingénierie démontre que sa propre conception atteint ses objectifs.

Au niveau des composants, le plan d'essai est construit autour de l'EMPLACEMENT D'UTILISATION. Un module dans le compartiment moteur et un module dans le coffre ne subissent pas le même profil de température et de vibration ; un composant à l'intérieur d'une portière et un dans la console de toit ne voient pas la même exposition à l'eau et à la poussière. La série ISO 16750 est le cadre commun de cette approche basée sur l'emplacement.

La transition vers le véhicule électrique a remodelé le domaine. La sécurité haute tension, la coordination de l'isolement, la sécurité de la batterie, la conformité de l'interface de charge et le comportement électromagnétique des composants haute tension ont été ajoutés à l'ensemble classique d'essais automobiles. Dans un véhicule silencieux, les attentes acoustiques et vibratoires ont aussi changé ; des sons autrefois masqués par le moteur thermique sont désormais audibles.

Le volet système qualité ne peut être séparé des essais dans ce domaine. Un fabricant sous IATF 16949 présente les résultats d'essai dans le dossier PPAP ; l'analyse du système de mesure, l'étude de capabilité du procédé et le plan de contrôle entourent le rapport d'essai. Un seul bon résultat ne suffit pas — il faut démontrer que le procédé peut le reproduire.

Groupes de méthodes dans ce domaine

Environnemental et climatique
Cycles de température, choc thermique, chaleur humide, brouillard salin, pénétration de poussière et d'eau (IP), rayonnement solaire. Les niveaux de sévérité varient selon l'emplacement de montage.
Mécanique
Vibrations sinusoïdales et aléatoires, choc, charges mécaniques, couple de serrage des fixations et cycles de durabilité.
Électrique
Variations de tension d'alimentation, transitoires (ISO 7637), inversion de polarité, surtension, court-circuit et mesures de courant de veille.
CEM
Émissions des composants (CISPR 25), immunité rayonnée et conduite (série ISO 11452), décharge électrostatique (ISO 10605).
Matériaux et émissions
Odeur, fogging et émissions de COV des matériaux intérieurs ; inflammabilité ; vieillissement UV ; durabilité du revêtement et impact de gravillons.
Sécurité fonctionnelle et cybersécurité
Preuves de sécurité fonctionnelle selon l'ISO 26262 et ingénierie de cybersécurité selon l'ISO/SAE 21434 ; ces éléments sont liés à la réglementation via l'UNECE R155 et R156.

Confusions fréquentes dans ce domaine

Un rapport automobile sans référence de spécification n'est pas accepté dans la chaîne d'approvisionnement ; il faut indiquer quelle spécification OEM et quelle révision ont été appliquées.
La réception par type et l'agrément fournisseur sont des processus différents. Un composant approuvé E-Mark n'est pas de ce fait considéré comme ayant passé les propres essais de réception de l'OEM.
Un résultat obtenu sur un prototype ne se reporte pas à la production en série ; le PPAP est réalisé avec des pièces de production en série.
Côté CEM, mesurer uniquement l'émission reste incomplet ; l'immunité est un domaine distinct et plus critique dans un véhicule.
Sur les composants de véhicules électriques, la sécurité haute tension est une compétence distincte ; l'infrastructure d'essai classique en 12 V ne suffit pas.

Quelles décisions ces résultats étayent

Agrément de composant fournisseur et le dossier PPAP
Réception par type UNECE et marquage E-Mark
Vérification de conception et preuve de durabilité
Analyse des causes profondes des réclamations terrain et des retours en garantie
Évaluation de l'impact d'un changement de conception ou de fournisseur

Tests associés

Questions fréquentes sur OBC

Des tests supplémentaires sont-ils requis pour un OBC bidirectionnel (V2G) ?

Oui. Opérer dans le sens de l'alimentation en énergie du réseau apporte des tests supplémentaires pour les exigences de connexion au réseau, la détection d'îlotage et la qualité de l'énergie ; ces exigences sont déterminées par les normes de raccordement au réseau applicables.