電氣測(cè)試內(nèi)容對(duì)于硬件設(shè)計(jì)是很重要的,我們開(kāi)發(fā)人員要了解每個(gè)電路會(huì)遭受到什么樣子的電氣應(yīng)力,這樣才能針對(duì)性的做好防護(hù)設(shè)計(jì);電氣測(cè)試對(duì)應(yīng)參照標(biāo)準(zhǔn)的順序是GB/T 38661-2020(BMS技術(shù)條件)→GB/T 28046.2-2019(ISO 16750-2),照本宣科。
直流供電電壓測(cè)試
用來(lái)檢驗(yàn)DUT在最低和最高供電電壓范圍內(nèi)的性能,尤其是低壓時(shí)。
試驗(yàn)方法與要求:按照下表給出的電壓范圍進(jìn)行試驗(yàn),DUT的功能狀態(tài)符合等級(jí)A。

這里面有個(gè)事,一般要求供電范圍是9V~16V,要求全功能達(dá)到等級(jí)A;不過(guò)現(xiàn)在要求越來(lái)越嚴(yán)苛,很多要求6V~16V范圍內(nèi)功能正常(除了繼電器驅(qū)動(dòng)功能外),甚至更低,所以這種就需要SBC前級(jí)有BOOST功能。
過(guò)電壓測(cè)試
包含兩個(gè)試驗(yàn),分別在(Tmax-20℃)與室溫下進(jìn)行,針對(duì)12V電源端口進(jìn)行。
在Tmax-20℃下試驗(yàn):目的是用來(lái)模擬發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器失效造成的輸出電壓升高的場(chǎng)景,這個(gè)測(cè)試試驗(yàn)時(shí)間比較久,又叫做長(zhǎng)時(shí)間過(guò)電壓測(cè)試。
試驗(yàn)方法與要求:

在室溫下試驗(yàn):目的是用來(lái)模擬輔助起動(dòng)時(shí)向DUT輸入的過(guò)高電壓。
試驗(yàn)方法與要求:

這兩個(gè)試驗(yàn)中的測(cè)試電壓很多廠家有不同的要求,有些要求更高。
疊加交流電壓
目的是模擬直流供電下出現(xiàn)的紋波電壓,測(cè)試對(duì)象是12V電源線;下圖為臺(tái)架示意圖以及電源供電的大概波形,它的頻率也是范圍變化的,這個(gè)測(cè)試一般不會(huì)出問(wèn)題。

試驗(yàn)方法與要求:波形的具體參數(shù)要求如下圖,對(duì)于12V系統(tǒng),一般選擇Upp=4V,;要求功能狀態(tài)達(dá)到A。

供電電壓緩升和緩降
目的是模擬蓄電池逐漸放電和充電的電壓變化。
試驗(yàn)方法與要求:標(biāo)準(zhǔn)中是定義Usmin與0V兩個(gè)點(diǎn)往復(fù),也有的廠家要求UsmaxUsmin?V三個(gè)點(diǎn)做往復(fù);要求的功能狀態(tài)等級(jí)在標(biāo)準(zhǔn)中寫(xiě)得不詳細(xì),應(yīng)該根據(jù)供電電壓區(qū)間來(lái)定義各個(gè)區(qū)間的功能狀態(tài)等級(jí)。

供電電壓瞬態(tài)變化
或稱為供電電壓瞬態(tài)跌落,目的是模擬其他電路內(nèi)的常規(guī)熔斷器熔斷時(shí)引起的電壓瞬時(shí)下降,意思是指12V電源總線上面的其他ECU的供電線短路后,會(huì)熔斷其供電線上面的保險(xiǎn)絲,這個(gè)過(guò)程中會(huì)造成12V電源總線上面產(chǎn)生一個(gè)電壓的短時(shí)間下降。
試驗(yàn)方法與要求:具體的測(cè)試波形如下,供電電壓由Usmin下降到4.5V,持續(xù)100ms后恢復(fù)到Usmin;一般要求整個(gè)過(guò)程達(dá)到功能狀態(tài)A(繼電器除外)。

反向電壓
目的是模擬車輛輔助啟動(dòng)時(shí)對(duì)蓄電池的反向連接,這個(gè)試驗(yàn)比較常見(jiàn);

試驗(yàn)方法與要求:測(cè)試電壓為-14V,持續(xù)60s。

復(fù)位特性
這個(gè)測(cè)試是用來(lái)模擬產(chǎn)品在不同的電壓驟降下的復(fù)位性能,從Usmin開(kāi)始,例如9V。
試驗(yàn)方法與要求:標(biāo)準(zhǔn)中要求以5%的步長(zhǎng)從Usmin降低到0.95Usmin,保持5s后再上升到Usmin并保持至少10s;然后幅值變成降低到0.9Usmin,重復(fù)以上過(guò)程;標(biāo)準(zhǔn)中要求當(dāng)供電電壓達(dá)到Usmin時(shí),功能狀態(tài)為C;但是很多廠家要求功能狀態(tài)為A,而且下降的步進(jìn)可能是按照電壓絕對(duì)值進(jìn)行,而不是百分比。

這個(gè)測(cè)試遇到過(guò)一些問(wèn)題,就是復(fù)位造成的傳感器軟件配置丟失,但是控制器的電源有BOOST功能卻沒(méi)有復(fù)位,這樣就可能導(dǎo)致控制器不知道傳感器已經(jīng)丟失配置了。
啟動(dòng)特性
此測(cè)試目的是用來(lái)模擬DUT在車輛啟動(dòng)時(shí)的性能,因?yàn)樵谲囕v啟動(dòng)過(guò)程的12V供電是不穩(wěn)定的,它就是模擬這個(gè)過(guò)程是否會(huì)對(duì)產(chǎn)品的性能造成影響。
試驗(yàn)方法與要求:?jiǎn)?dòng)特性的測(cè)試供電波形如下圖,標(biāo)準(zhǔn)中建議將波形中的電壓施加到產(chǎn)品的供電輸入端,進(jìn)行10次。

具體的測(cè)試等級(jí)如下,分了四個(gè)等級(jí),有的主機(jī)廠要求全部都做,有的做部分;對(duì)應(yīng)的功能狀態(tài)在下圖中也有定義,實(shí)際按照供電范圍來(lái)劃分,例如a標(biāo)注的供電范圍是6V~16V,對(duì)應(yīng)要求在試驗(yàn)過(guò)程中達(dá)到第一行的功能狀態(tài),即ABBA。

參考接地偏移和供電偏移
標(biāo)準(zhǔn)中表述是當(dāng)DUT存在兩條或多條供電線時(shí),用來(lái)模擬多路供電的地或電源發(fā)生偏移的情況下,DUT的功能是否符合要求。
試驗(yàn)方法與要求:具體過(guò)程如下,整體來(lái)講,BMS的KL30供電與繼電器供電可能是分開(kāi)的,而且這兩路電源各自可能會(huì)存在多條供電電源線與地線,但是一般在單板內(nèi)部各自的電源線與地線都是接在一起的,所以針對(duì)電源線與地線的偏移測(cè)試一般都不出問(wèn)題,標(biāo)準(zhǔn)中要求達(dá)到功能狀態(tài)A。

除了供電與地線外,BMS上面還有一些外部的數(shù)字IO以及模擬量輸入,對(duì)數(shù)字IO來(lái)講,地偏移一般也沒(méi)有問(wèn)題,但是針對(duì)一些外部的模擬量輸入來(lái)講,地偏移會(huì)導(dǎo)致采集不準(zhǔn)確。
短路保護(hù)
這個(gè)就是那個(gè)比較重要的短地、短電源測(cè)試,用來(lái)模擬DUT在輸入或輸出端發(fā)生短路時(shí)的性能。
試驗(yàn)方法與要求:標(biāo)準(zhǔn)中將DUT電路分成了信號(hào)電路與負(fù)載電路兩種,其中信號(hào)電路測(cè)試方法如下,要求功能狀態(tài)達(dá)到C;其實(shí)這里的測(cè)試順序還有一些事情,例如DUT在工作情況下,對(duì)外輸出的電路需要做使能與不使能兩種情況下的短地、短電源,還要做DUT只斷開(kāi)電源線時(shí)信號(hào)電路的短地、短電源測(cè)試;有的甚至需要做DUT只斷開(kāi)地線時(shí)信號(hào)電路的短地、短電源測(cè)試。

而負(fù)載電路的測(cè)試要求如下:這里寫(xiě)得不太清晰,看起來(lái)只做負(fù)載短路測(cè)試,而不是短路到地或電源。

在BMS中一般都是按照信號(hào)電路來(lái)測(cè)試,對(duì)于繼電器的高低邊驅(qū)動(dòng)電路以及外部傳感器的供電電路也是如此;這個(gè)測(cè)試中同樣會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題,例如電源芯片的損壞、MCU的復(fù)位等等,這些內(nèi)容后面準(zhǔn)備單獨(dú)來(lái)做案例分析。
審核編輯:劉清
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