Тест OBC — проверка бортового зарядного устройства

Что такое OBC?

Тест OBC (бортовое зарядное устройство) проверяет встроенное в транспортное средство устройство, которое преобразует энергию, получаемую из сети переменного тока, в постоянный ток для зарядки высоковольтной батареи. Поскольку это устройство подключено к сети, качество электроэнергии (гармоники, коэффициент мощности) и совместимость с сетью также важны.

OBC: цель

Целью является проверка того, что OBC может заряжать с заявленной мощностью и эффективностью в различных условиях сети, не излучает в сеть гармоники, выходящие за допустимые пределы, и поддерживает изоляционный барьер.

К каким изделиям применяется OBC?

Однофазные и трехфазные бортовые зарядные устройства.
Двунаправленные (с поддержкой V2G/V2L) блоки OBC
Интегрированные модули силовой электроники (OBC + DC/DC)
Зарядные устройства для легких электромобилей

В каких отраслях применяется OBC?

Автомобильная промышленностьЭлектрика и электроникаЭнергетика

Стандарты, связанные с OBC

IEC 61851-21-1
IEC 61000-3-2излучение гармонического тока тест
IEC 61000-3-12
ЕЭК ООН R10электромагнитная совместимость в транспортных средствах тест
CISPR 25Радиодеградация автомобильных компонентов тест
ISO 6469-3

OBC: условия

Условия сети: В заявленном диапазоне напряжений и частот; проверка на нижнем и верхнем пределе
Профиль зарядки: КПД и коэффициент мощности измеряются на фазах постоянного тока и постоянного напряжения.
Гармоники: Гармоники сетевого тока в соответствии с ограничениями IEC 61000-3-2 или -3-12.

Оборудование для OBC

Программируемый источник переменного тока (имитатор сети)
Эмулятор батареи или электронная нагрузка
Анализатор мощности и анализатор гармоник
Тестер диэлектрической прочности и изоляции
испытательный стенд ЭМС
Охлаждающий блок кондиционирования

Требования к образцам для OBC

Блок OBC и жгут проводов
Интерфейс охлаждения
Должны быть указаны заявленный диапазон входного напряжения, количество фаз и выходная мощность.
Должны быть предоставлены интерфейс управления и определение протокола зарядки.

OBC: продолжительность

Проверка электрических характеристик и качества электроэнергии занимает несколько дней; вместе с испытаниями на ЭМС и экологические испытания — несколько недель.

OBC: порядок проведения

1Описание агрегата и номинальные значения записываются.
2Измеряются изоляция и диэлектрическая прочность.
3Сетевое напряжение и выходная нагрузка меняются для измерения эффективности.
4Измеряются коэффициент мощности и гармоники тока.
5Поведение отслеживается на протяжении всего профиля зарядки.
6Проверяются защитные функции (перенапряжение, потеря сети, перегрев).
7Применяются испытания на электромагнитное излучение и устойчивость.

OBC: критерии приёмки

Критериями приемлемости гармоник и коэффициента мощности являются пределы IEC 61000-3-2 / -3-12. Целевые показатели эффективности и мощности оцениваются в соответствии со спецификациями заказчика; Со стороны ЭМС применяются ограничения UNECE R10 и CISPR 25.

Оценка результатов

КПД, коэффициент мощности и гармонические искажения оцениваются вместе. Ухудшение коэффициента мощности при низкой нагрузке является обычным явлением и влияет на совместимость с сетью.

OBC: протокол

Описание устройства и номинальные значения
Измерения КПД и коэффициента мощности
Результаты анализа гармоник и сравнение пределов
Измерения изоляции
Результаты по ЭМС и защитным функциям

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
Требования к качеству электроэнергии серии IEC 61000

Otomotiv Testleri — Что охватывает эта область испытаний?

В разделе ниже описывается область, к которой относится испытание OBC; 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

OBC: частые вопросы

Требуется ли дополнительное тестирование для двунаправленного (V2G) OBC?

Да. Работа в направлении подачи энергии в сеть требует дополнительных проверок требований к подключению к сети, обнаружения изолированности и качества электроэнергии; эти требования определяются соответствующими стандартами технологического присоединения.