【導讀】無(wú)論是新能源還是傳統的汽車(chē)，在啟動(dòng)、行駛過(guò)程中，由于復雜的工況，會(huì )導致供電母線(xiàn)上電壓劇烈的波動(dòng)。這就給眾多的車(chē)載控制和用電設備的安全、可靠性帶來(lái)巨大隱患。因此，車(chē)載的用電設備，無(wú)論是動(dòng)力還是控制，必須具備足夠的供電適應能力。
供電適應性相關(guān)的標準體系
汽車(chē)行業(yè)的開(kāi)發(fā)和設計工程師，都會(huì )了解ISO16750，7637等汽車(chē)零部件電氣特性和安全測試規范。ISO在出臺標準時(shí)，涉及企業(yè)和組織的數量眾多，定義的測試要求相對比較低。有些國家、地區和企業(yè)聯(lián)盟，在此基礎上，制訂了更高要求的區域或企業(yè)標準，如JASO D001-94（日本汽車(chē)行業(yè)標準），SAE J1113-2（美國汽車(chē)工程師學(xué)會(huì )），VW80000/LV124/LV148（大眾汽車(chē)），Ford FMC 1278(福特汽車(chē))。
波形的定義
與此相關(guān)標準，核心是電壓波形定義和測評實(shí)施要求，以及波形對應的真實(shí)環(huán)境。例如下圖的瞬態(tài)跌落電壓、拋負載波形。
瞬間跌落波形
解釋?zhuān)耗M電路短路瞬間，出現意外高短路電流，母線(xiàn)電壓快速跌落，大電流熔斷器或斷路器熔斷，之后電壓又恢復正常。電壓跌落持續時(shí)間很短（少于100ms）。瞬態(tài)電壓跌落會(huì )對周?chē)挠秒娫O備產(chǎn)生短時(shí)供電中斷。
目的：模擬在電壓瞬間跌落過(guò)程中，其他電路功能是否符合設計。
測試評價(jià)標準：等級B，或更嚴格的等級A。
設計和改進(jìn)方法：
1. 增大電壓輸入端的儲能電容，滿(mǎn)足在跌落期間控制器的用電需求。
2. 增加輔助的boost電路，在電壓跌落到某一電壓時(shí)，啟動(dòng)boost電路，維持正常電壓。
拋負載波形
解釋?zhuān)簡(jiǎn)?dòng)馬達或大電流用電設備，在開(kāi)啟或關(guān)閉電源的瞬間，電壓在短時(shí)間內突然發(fā)生不正常陡升現象。12V系統中電壓尖峰可能高達100V，24V系統甚至高達200V，持續400mS左右恢復到正常。車(chē)載電子產(chǎn)品，特別是微電子組件極容易被電壓陡升陡降破壞。
目的：模擬拋負載工況下功能是否符合設計。
測試評價(jià)標準：等級C。
設計和改進(jìn)方法：使用TVS瞬態(tài)抑制保護電路，將電壓限制在相對較低的范圍內，如12V系統，尖峰電壓限制在35V以?xún)龋?4V系統限制在60V以?xún)取?/p>
測試評價(jià)標準等級的定義
在實(shí)施標準中定義的電壓波形驅動(dòng)時(shí)，被測對象可能會(huì )造成性能、功能上的差異，甚至損壞。電壓波動(dòng)的影響可以分為兩個(gè)階段，即異常電壓期間和電壓恢復正常之后；再根據造成的影響程度，可依次劃分為不受影響、性能下降、自動(dòng)重啟、人為重啟和物理?yè)p壞五個(gè)等級，通常用英文字母ABCDE表示。
測試手段
實(shí)力雄厚的公司或者認證檢測機構，通常采用專(zhuān)用的測試系統，執行標準中定義的測試項，提供產(chǎn)品兼容性測試報告，作為產(chǎn)品是否達標的資質(zhì)證明，這些系統往往價(jià)格昂貴，功能單一，即使大廠(chǎng)也很少。
對于絕大多數公司的研發(fā)測試工程師來(lái)說(shuō)，受到預算的限制，以及在產(chǎn)品失效分析和改進(jìn)時(shí)，需要做更多、更靈活的參數調整。集高性能電源、任意波形、示波器、數據記錄儀于一體的APS先進(jìn)電源系統受到工程師的廣泛青睞。
APS先進(jìn)電源系統用于車(chē)載電源適應性測試：
?功率20W至30KW（并機600KW），最高電壓2000V，最大電流800A。
?電壓斜率高達10000V/mS（2000V上升/下降時(shí)間，<200us）并可編輯 64KSa點(diǎn)任意波形。
?200kSa/s、18bit 數字化儀和長(cháng)時(shí)間的數據記錄，直接進(jìn)行高達2000V，800A的同時(shí)測量。
?BV9200 APS程控和分析軟件，可實(shí)現常見(jiàn)標準波形、波形拼接序列、數學(xué)公式，波形文件導入等多種方式。
APS 波形編輯和生成工具
APS 生成電壓瞬態(tài)跌落
電動(dòng)汽車(chē)高壓零部件電氣特性和安全測試
新能源汽車(chē)中，功率強大的動(dòng)力系統，造成車(chē)載供電總線(xiàn)的不穩定因素大幅上升；而電池電壓的逐步升級，1000V的高壓瞬態(tài)模擬和測試的要求也應運而生。例如，由歐洲各大車(chē)廠(chǎng)編訂的新能源汽車(chē)電氣特性測試及安全規范LV123，旨在驗證汽車(chē)中高壓組件的安全性和電氣參數，如高壓電池系統、逆變器、高壓轉低壓DC-DC，車(chē)載充電機OBC等。
LV123 標準測試項目的定義與上述ISO17650或LV124標準定義的測試項目基本類(lèi)似，分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的測試項目，如拋負載，高壓直流疊加交流紋波等。最主要區別就在于更高的電壓等級。
利用RP7983A 高壓、大功率APS電源，單臺功率30KW，最高電壓2000V，高達10000V/mS的電壓斜率（2000V上升/下降時(shí)間<200us），可以為工程師在研發(fā)和驗證過(guò)程中的測試提供了方便。
在1200V直流電壓上疊加頻率10KHz，峰峰值135V紋波
RP7983A實(shí)現480V系統拋負載波形，拋負載電壓620V
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