Test del connettore ad alta tensione — LV 215 / USCAR / IEC 60512

Che cos'è HV Connector?

Il test dei connettori ad alta tensione valuta i connettori che forniscono il collegamento tra batteria, inverter e motore nei veicoli elettrici, per quanto riguarda durata e sicurezza. I connettori HV sono dotati di protezione dal tocco che impedisce il contatto con parti sotto tensione quando separati e un circuito HVIL (interblocco ad alta tensione) che rileva una connessione interrotta; queste funzioni vengono inoltre verificate.

Scopo di HV Connector

Lo scopo è verificare che il connettore trasporti in modo sicuro la corrente e la tensione dichiarate, mantenga la qualità del contatto in caso di vibrazioni e cicli termici e che la protezione dal tocco sia efficace.

A quali prodotti si applica HV Connector?

Connettori di uscita della batteria
Connettori di collegamento inverter e motore
Connettori di ingresso carica
Sezionatori di servizio (MSD)

In quali settori si utilizza HV Connector?

AutomobilisticoElettrico ed elettronico

Norme relative a HV Connector

Serie IEC 60512
LV 215-1
USCAR-2
ISO 6469-3
IEC 60529grado di protezione fornito dagli involucri (codice IP) test
ISO20653Protezione contro polvere, acqua e contatto (IP) nei veicoli test

Condizioni di HV Connector

Aumento della temperatura: L'aumento ai punti di contatto viene misurato alla corrente nominale
Accoppiamento-disaccoppiamento: Il numero di cicli prescritti dalla norma o dalla specifica del cliente
Protezione dal tocco: Verificato con dita e sonde di test IPXXB / IPXXD

Apparecchiatura per HV Connector

Banco di prova per l'aumento della temperatura
Microohmmetro
Agitatore vibrante e camera di ciclo termico
Impianto di resistenza accoppiamento-disaccoppiamento
Tester di rigidità dielettrica e di isolamento
Sonde e apparecchiature per test IP
Camera a nebbia salina

Requisiti del campione per HV Connector

Coppia di connettori (maschio e femmina) e collegamenti via cavo
Set di campioni multipli per test diversi
Dovranno essere dichiarate la corrente nominale, la tensione, la classe IP ed il numero di cicli dichiarati
La sezione trasversale del cavo e la configurazione di crimpatura del terminale devono rappresentare la produzione

Durata di HV Connector

Una campagna completa di durabilità (meccanica, termica, ambientale) richiede diverse settimane.

Procedura di HV Connector

1Vengono registrati la descrizione del campione e i valori nominali.
2Vengono effettuate le misurazioni iniziali della resistenza di contatto e dell'isolamento.
3Viene eseguito il test di aumento della temperatura.
4Vengono applicati cicli di accoppiamento-disaccoppiamento.
5Vengono eseguiti test di vibrazione e cicli termici.
6La protezione dal contatto e la funzione HVIL sono verificate.
7Vengono applicati test di corrosione e IP.
8Le misurazioni elettriche vengono ripetute dopo il test.

Criteri di accettazione di HV Connector

Il criterio di accettazione sono i limiti di aumento della temperatura e le tolleranze di modifica della resistenza di contatto post-durabilità dello standard applicato o della specifica OEM (ad esempio LV 215, USCAR-2). Per la protezione dal tocco è necessario soddisfare i requisiti IPXXB/IPXXD.

Valutazione dei risultati

È essenziale confrontare la resistenza di contatto prima e dopo i test di durabilità. Nei connettori HV anche un piccolo aumento della resistenza di contatto porta ad un notevole riscaldamento in caso di corrente elevata.

Rapporto di HV Connector

Descrizione del campione e valori nominali
Standard/specifiche applicate ed elenco dei test
Risultati dell'aumento della temperatura
Misure elettriche prima e dopo le prove di durabilità
Protezione dal tocco e verifica HVIL
Risultati e fotografie dei test ambientali

Accreditamento

EUROLAB detiene un accreditamento riconosciuto a livello internazionale ottenuto da organismi di accreditamento parte degli accordi di riconoscimento multilaterale IAF e ILAC, secondo ISO / IEC 17025 per prove di laboratorio, ISO / IEC 17020 per ispezione e sorveglianza e ISO / IEC 17021-1 e ISO / IEC 17065 per certificazione di sistema e prodotto. Questa catena garantisce che i rapporti e i certificati emessi siano accettati in tutto il mondo.

Se questo test può essere offerto nell'ambito accreditato dipende dal prodotto e dallo standard applicato; poiché l'accreditamento è basato sul metodo, l'ambito viene confermato per iscritto in fase di offerta.

Ambito e autorizzazioni

Regolamenti correlati

Sicurezza elettrica ISO 6469-3
UNECE R100

Otomotiv Testleri — Cosa copre questo ambito di prova?

La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova HV Connector; le condizioni e i criteri di accettazione di questa prova specifica sono riportati nelle sezioni precedenti. L'ambito specifico del vostro prodotto viene confermato per iscritto in fase di offerta.

Le prove automobilistiche mostrano che un componente continua a funzionare in condizioni che rappresentano i carichi che incontrerà nella vita del veicolo. Un veicolo non è un prodotto singolo ma un AMBIENTE: vibrazione, cicli di temperatura, acqua salata, impatto di ghiaia, transitori elettrici e rumore elettromagnetico sono tutti presenti simultaneamente e per anni.

Ciò che distingue questa famiglia è che le SPECIFICHE DEL COSTRUTTORE DEL VEICOLO si sovrappongono alle norme. Le pubblicazioni ISO e SAE stabiliscono la base comune; ma Volkswagen, BMW, Ford, Stellantis, Toyota e Renault definiscono nelle proprie specifiche livelli di severità, prove aggiuntive e criteri di accettazione diversi. Per un componente, la frase "conforme alle norme automobilistiche" da sola non basta; occorre rispondere quale specifica di quale costruttore, e quale revisione di essa.

La famiglia riunisce tre processi distinti spesso confusi tra loro. L'omologazione riguarda le approvazioni di tipo di cui un veicolo ha bisogno per circolare ed è retta dall'autorità statale. L'approvazione del fornitore significa superare i requisiti propri di qualità e prova del costruttore del veicolo ed è un rapporto commerciale. Il terzo è la verifica di progettazione: il team di ingegneria dimostra che il proprio progetto soddisfa i propri obiettivi.

A livello di componente, il piano di prova si costruisce attorno al LUOGO D'USO. Un modulo nel vano motore e uno nel bagagliaio non attraversano lo stesso profilo di temperatura e vibrazione; un componente dentro una portiera e uno nella console del tetto non vedono la stessa esposizione ad acqua e polvere. La serie ISO 16750 è il quadro comune di questo approccio basato sull'ubicazione.

Il passaggio al veicolo elettrico ha rimodellato il settore. Sicurezza ad alta tensione, coordinamento dell'isolamento, sicurezza della batteria, conformità dell'interfaccia di ricarica e comportamento elettromagnetico dei componenti ad alta tensione sono stati aggiunti al set classico di prove automobilistiche. In un veicolo silenzioso, sono cambiate anche le aspettative acustiche e vibrazionali; suoni un tempo mascherati dal motore a combustione sono ora udibili.

Il lato del sistema di qualità non può essere separato dalla prova in questo settore. Un produttore secondo IATF 16949 presenta i risultati di prova nel fascicolo PPAP; l'analisi del sistema di misura, lo studio di capacità di processo e il piano di controllo circondano il rapporto di prova. Un singolo buon risultato non basta: bisogna dimostrare che il processo può ripeterlo.

Gruppi di metodi in questo ambito

Ambientale e climatico
Cicli di temperatura, shock termico, calore umido, nebbia salina, penetrazione di polvere e acqua (IP), irraggiamento solare. I livelli di severità variano secondo la posizione di montaggio.
Meccanico
Vibrazione sinusoidale e casuale, urto, carichi meccanici, coppia di serraggio dei fissaggi e cicli di durabilità.
Elettrico
Variazioni della tensione di alimentazione, transitori (ISO 7637), inversione di polarità, sovratensione, cortocircuito e misure di corrente di riposo.
EMC
Emissioni dei componenti (CISPR 25), immunità irradiata e condotta (serie ISO 11452), scarica elettrostatica (ISO 10605).
Materiali ed emissioni
Odore, fogging ed emissioni di COV dai materiali interni; infiammabilità; invecchiamento UV; durabilità del rivestimento e impatto di ghiaia.
Sicurezza funzionale e cibersicurezza
Evidenze di sicurezza funzionale secondo ISO 26262 e ingegneria di cibersicurezza secondo ISO/SAE 21434; questi sono legati alla normativa tramite UNECE R155 e R156.

Confusioni frequenti in questo ambito

Un rapporto automobilistico senza riferimento alla specifica non è accettato nella catena di fornitura; occorre indicare quale specifica OEM e revisione sia stata applicata.
L'omologazione di tipo e l'approvazione del fornitore sono processi diversi. Un componente con approvazione E-Mark non è per questo considerato aver superato le prove di accettazione proprie dell'OEM.
Un risultato ottenuto su un prototipo non si trasferisce alla produzione in serie; il PPAP si effettua con parti di produzione in serie.
Sul lato EMC, misurare solo l'emissione resta incompleto; l'immunità è un ambito a parte ed è più critica nel veicolo.
Sui componenti dei veicoli elettrici, la sicurezza ad alta tensione è una competenza distinta; l'infrastruttura di prova classica a 12 V non è sufficiente.

Quali decisioni supportano questi risultati

Approvazione del componente del fornitore e il fascicolo PPAP
Omologazione di tipo UNECE e marcatura E-Mark
Verifica di progettazione ed evidenza di durabilità
Analisi delle cause profonde di reclami sul campo e resi in garanzia
Valutazione dell'impatto di una modifica di progettazione o di fornitore

Test correlati

Domande frequenti su HV Connector

Cos'è HVIL e perché viene testato?

Circuito di interblocco ad alta tensione — un circuito di monitoraggio a bassa tensione che diseccita il sistema quando il connettore è separato. Si prevede che HVIL si interrompa e che il sistema passi a uno stato sicuro prima che il connettore sia completamente disconnesso; la tempistica è quindi verificata.