Тест инвертора — автомобильная силовая электроника

Что такое Inverter?

Испытание инвертора проверяет блок силовой электроники, который преобразует постоянный ток батареи в переменный ток, приводящий в действие электродвигатель, на производительность, эффективность, тепловые характеристики и электромагнитную совместимость. Поскольку инвертор является компонентом, создающим наибольший шум переключения в автомобиле, аспект ЭМС особенно важен.

Inverter: цель

Целью является проверка того, что инвертор обеспечивает заявленную мощность и эффективность, работает в тепловых пределах и не создает неприемлемых помех в электрической системе автомобиля.

К каким изделиям применяется Inverter?

Тяговые инверторы для электромобилей
Интегрированные модули силового агрегата
Инверторы вспомогательной системы
Инверторы для коммерческого транспорта и автобусов

В каких отраслях применяется Inverter?

Автомобильная промышленностьЭлектрика и электроникаЭнергетика

Стандарты, связанные с Inverter

ЕЭК ООН R10электромагнитная совместимость в транспортных средствах тест
CISPR 25Радиодеградация автомобильных компонентов тест
Серия ISO 11452
Серия ISO 16750
ISO 6469-3
ISO 26262

Inverter: условия

Профиль нагрузки: В точках постоянного и пикового напряжения; в соответствии с рабочими точками в спецификации заказчика
Охлаждение: При заявленной температуре охлаждающей жидкости и расходе
ЭМС: Излучение и кондуктивное излучение согласно классам CISPR 25; Устойчивость к ISO 11452

Оборудование для Inverter

Мощный источник постоянного тока и рекуперативная нагрузка
Мотор-динамометр или мотор-эмулятор
Анализатор мощности (высокая полоса пропускания)
Блок кондиционирования охлаждающей жидкости
Полубезэховая камера ЭМС и LISN
Тепловизионная камера и регистратор температуры

Требования к образцам для Inverter

Инверторный блок и жгут проводов
Интерфейсы подключения системы охлаждения
Необходимо определить версию управляющего программного обеспечения и набор параметров.
Необходимо предоставить таблицу рабочих точек и заявленные номинальные значения.

Inverter: продолжительность

Составление карты производительности и эффективности занимает несколько дней; вместе с испытаниями на электромагнитную совместимость и устойчивость к воздействию окружающей среды кампания продлится до нескольких недель.

Inverter: порядок проведения

1Записывается описание устройства и версия программного обеспечения.
2Система охлаждения подключена и кондиционирована.
3Рабочие точки анализируются для создания карты эффективности.
4Проверяется выносливость при постоянной и пиковой мощности.
5Проверяются тепловые характеристики и защитные функции (снижение номинальных характеристик).
6Применяются испытания на электромагнитное излучение и устойчивость.
7Проводятся испытания на экологическую устойчивость (температура, вибрация, влажность).

Inverter: критерии приёмки

Критерий приемки значений КПД и мощности определяется техническим заданием заказчика. Что касается ЭМС, то в основе лежат соответствующие классовые ограничения UNECE R10 и CISPR 25; это предельные кривые в тексте стандарта.

Оценка результатов

Карта эффективности, повышение температуры и спектр выбросов оцениваются вместе. Пики выбросов, наблюдаемые на частоте переключения и ее гармониках, указывают на адекватность конструкции фильтрации.

Inverter: протокол

Описание устройства, номинальные значения и версия программного обеспечения
Карта эффективности и результаты рабочих точек
Тепловые измерения и снижение номинальных характеристик
Спектры электромагнитного излучения и результаты устойчивости
Результаты экологических испытаний

Аккредитация

EUROLAB имеет международно признанную аккредитацию, полученную от органов по аккредитации, являющихся участниками многосторонних соглашений о признании IAF и ILAC, в соответствии с ISO/IEC 17025 для лабораторных испытаний, ISO/IEC 17020 для инспекций и надзора, а также ISO/IEC 17021-1 и ISO/IEC 17065 для сертификации систем и продукции. Эта цепочка гарантирует, что выданные отчеты и сертификаты принимаются по всему миру.

Возможность проведения этого теста в рамках аккредитованной области зависит от вашего продукта и применяемого стандарта; поскольку аккредитация основана на методе, объем работ подтверждается в письменной форме на этапе предложения.

Область применения и разрешения

Соответствующие правила

ЕЭК ООН R10
Электробезопасность ISO 6469-3.

Otomotiv Testleri — Что охватывает эта область испытаний?

В разделе ниже описывается область, к которой относится испытание Inverter; условия и критерии приемки именно этого испытания приведены в разделах выше. Объём, специфичный для вашего продукта, подтверждается письменно на этапе коммерческого предложения.

Автомобильные испытания показывают, что компонент продолжает работать в условиях, представляющих нагрузки, с которыми он столкнётся за срок службы автомобиля. Автомобиль — это не единичный продукт, а СРЕДА: вибрация, температурные циклы, солёная вода, удары камней, электрические переходные процессы и электромагнитные помехи присутствуют одновременно и годами.

Особенность этого семейства в том, что СПЕЦИФИКАЦИИ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ АВТОМОБИЛЕЙ надстраиваются над стандартами. Публикации ISO и SAE устанавливают общую основу; но Volkswagen, BMW, Ford, Stellantis, Toyota и Renault определяют в своих собственных спецификациях разные уровни жёсткости, дополнительные испытания и разные критерии приёмки. Для компонента фразы «соответствует автомобильным стандартам» самой по себе недостаточно; нужно ответить, спецификация какого производителя и какая её редакция имеется в виду.

Семейство объединяет три отдельных процесса, которые часто путают. Омологация охватывает официальные утверждения типа, необходимые для допуска автомобиля к движению, и проводится под государственной властью. Одобрение поставщика означает прохождение собственных требований производителя автомобиля к качеству и испытаниям и является коммерческими отношениями. Третье — верификация конструкции: инженерная команда демонстрирует, что её собственная конструкция соответствует поставленным целям.

На уровне компонента план испытаний строится вокруг МЕСТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ. Модуль в моторном отсеке и модуль в багажнике не проходят через один и тот же температурный и вибрационный профиль; компонент внутри двери и компонент в потолочной консоли не подвергаются одинаковому воздействию воды и пыли. Серия ISO 16750 — общая структура для этого подхода на основе местоположения.

Переход к электромобилям изменил эту область. Высоковольтная безопасность, координация изоляции, безопасность батарей, соответствие зарядного интерфейса и электромагнитное поведение высоковольтных компонентов были добавлены к классическому набору автомобильных испытаний. В тихом автомобиле изменились и ожидания по акустике и вибрации; звуки, ранее маскируемые двигателем внутреннего сгорания, теперь слышны.

Сторону системы качества нельзя отделить от испытаний в этой области. Производитель по IATF 16949 представляет результаты испытаний в файле PPAP; анализ измерительной системы, исследование пригодности процесса и план контроля окружают протокол испытания. Одного хорошего результата недостаточно — нужно показать, что процесс способен его повторять.

Группы методов в этой области

Экологический и климатический
Температурные циклы, термошок, влажное тепло, солевой туман, проникновение пыли и воды (IP), солнечное излучение. Уровни жёсткости варьируются в зависимости от места установки.
Механический
Синусоидальная и случайная вибрация, удар, механические нагрузки, момент затяжки крепежа и циклы долговечности.
Электрический
Колебания напряжения питания, переходные процессы (ISO 7637), обратная полярность, перенапряжение, короткое замыкание и измерения тока покоя.
ЭМС
Эмиссия компонента (CISPR 25), излучаемая и кондуктивная помехоустойчивость (серия ISO 11452), электростатический разряд (ISO 10605).
Материалы и выбросы
Запах, конденсация (fogging) и выбросы ЛОС от материалов салона; воспламеняемость; УФ-старение; стойкость покрытия и удары камней.
Функциональная безопасность и кибербезопасность
Доказательства функциональной безопасности по ISO 26262 и инженерия кибербезопасности по ISO/SAE 21434; они привязаны к регулированию через UNECE R155 и R156.

Часто путаемое в этой области

Автомобильный отчёт без ссылки на спецификацию не принимается в цепочке поставок; необходимо указать, какая спецификация OEM и её редакция были применены.
Официальное утверждение типа и одобрение поставщика — разные процессы. Компонент с одобрением E-Mark не считается тем самым прошедшим собственные приёмочные испытания OEM.
Результат, полученный на прототипе, не переносится на серийное производство; PPAP выполняется с деталями серийного производства.
Со стороны ЭМС измерение только эмиссии неполно; помехоустойчивость — отдельная область и более критична в автомобиле.
На компонентах электромобилей высоковольтная безопасность — отдельная компетенция; классическая испытательная инфраструктура на 12 В недостаточна.

Какие решения подкрепляют эти результаты

Одобрение компонента поставщика и файл PPAP
Официальное утверждение типа UNECE и маркировка E-Mark
Верификация конструкции и доказательство долговечности
Анализ первопричин полевых жалоб и гарантийных возвратов
Оценка влияния изменения конструкции или поставщика

Связанные тесты

Inverter: частые вопросы

Достаточно ли ЭМС на уровне компонентов?

Нет. Для разработки необходимы испытания на уровне компонентов (CISPR 25), но одобрение типа транспортного средства оценивается на уровне транспортного средства в соответствии с UNECE R10. Результаты компонентов снижают риск на уровне транспортного средства, но не заменяют его.