新能源電動汽車驅動器可靠性試驗規(guī)范V202018

1、 新能源汽車驅動器環(huán)境可靠性試驗規(guī)范目錄一目的和范圍3二引用標準3三試驗設備要求4四術語定義41.標準大氣條件42.高溫貯存試驗43.低溫貯存試驗44.高溫運行試驗55.低溫運行試驗56.恒定濕熱試驗57.溫度循環(huán)試驗58.高溫極限試驗59.低溫極限試驗510.冷啟動試驗511.冷熱沖擊試驗612.鹽霧試驗613.粉塵試驗614.防水試驗615.符號定義616.正弦振動617.隨機振動618.跌落719.HALT（Highly Accelerated Life Test）720.加速壽命試驗721.絕緣電阻7五規(guī)范內(nèi)容81.一般試驗步驟82.試驗應力82.1高溫貯存82.2低溫貯存92.3高溫

2、運行102.4低溫運行112.5恒定濕熱試驗122.6溫度循環(huán)試驗132.7交變濕熱試驗152.8低溫極限測試172.9高溫極限測試182.10鹽霧試驗192.11冷熱沖擊202.12正弦振動試驗212.13粉塵試驗212.14防水試驗222.15包裝隨機振動試驗222.16包裝跌落試驗232.17 HALT試驗242.18 隨機振動壽命試驗24六順序應力測試25七附錄261. 附錄一：不同環(huán)境應力對應的失效模式262. 附錄二：IPXX（防塵等級&防水等級），參考 如下26八注意事項27九電動汽車驅動器可靠性試驗時間統(tǒng)計28一目的和范圍本文檔描述了電動汽車驅動器可靠性試驗規(guī)范，包含氣

3、候（環(huán)境）試驗（含高低溫儲存試驗，高低溫運行試驗，濕熱存儲及運行試驗，溫度循環(huán)試驗，冷熱沖擊試驗、高低溫極限試驗、IP防護試驗、鹽霧試驗）和機械（環(huán)境）試驗（含振動、跌落試驗）。本文檔旨在規(guī)范電動汽車驅動器可靠性試驗方法，適用于研發(fā)階段電動汽車驅動控制器的摸底及型式試驗等。二引用標準GBT18488.1-2006電動汽車用電機及其控制器，第1部分：技術條件GBT18488.2-2006電動汽車用電機及其控制器，第2部分：試驗方法ISO 16750-2006 道路車輛：電氣及電子設備的環(huán)境條件和試驗ISO 20653-2006 道路車輛防護等級，電氣設備對外來物、水和接觸的防護QCT_413-2

4、002汽車電氣設備基本技術條件GB-T 2423.01-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分 試驗方法 試驗A： 低溫GB-T 2423.02-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分 試驗方法 試驗B：高溫GB-T 2423.03-2006 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分 試驗方法 試驗Cab：恒定濕熱試驗GB-T 2423.04-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分 試驗方法 試驗Db 交變濕熱（12h12h循環(huán)）GB-T 2423.17-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分 試驗方法_試驗Ka鹽霧GB-T 2423.18-2012 環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Kb：鹽霧

5、，交變(氯化鈉溶液)GBT 2423.37-2006 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗L 沙法試驗GB-T 2423.34-2012 環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗ZAD：溫度濕度組合循環(huán)試驗GBT 2423.56-2006 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Fh：寬帶隨機振動（數(shù)字控制）和導則試驗三試驗設備要求試驗設備定期校準，保證試驗設備溫度的容許偏差范圍為±2，濕度容許偏差范圍為±5%。四術語定義1.標準大氣條件溫度：+15+35，相對濕度：25%RH-75%RH，大氣壓力約為1.013×105Pa。2.高溫貯存試驗確定測試樣品

6、（在包裝狀態(tài)下）在高溫條件下貯存的適應性。3.低溫貯存試驗確定測試樣品（在包裝狀態(tài)下）在低溫條件下貯存的適應性。4.高溫運行試驗確定測試樣品在高溫條件下工作的適應性。5.低溫運行試驗確定測試樣品在低溫條件下工作的適應性。6.恒定濕熱試驗確定測試樣品在高溫高濕條件下工作的適應性。7.溫度循環(huán)試驗確定測試樣品在溫度變化條件下工作的適應性。8.高溫極限試驗找產(chǎn)品的高溫工作極限，目的是找產(chǎn)品薄弱點，同時觀察產(chǎn)品高溫規(guī)格之上有多大余量。9.低溫極限試驗找產(chǎn)品的低溫工作極限，目的是找產(chǎn)品薄弱點，同時觀察產(chǎn)品低溫規(guī)格之下有多大余量。10.冷啟動試驗 驗證產(chǎn)品低溫條件下能否正常啟動，本文定義產(chǎn)品在低溫條件下冷

7、凍半小時后，上電運行。在低溫工作和低溫極限試驗中都應進行冷啟動試驗，低溫工作時應進行兩次冷啟動試驗，低溫極限試驗每個溫度點進行一次冷啟動試驗。11.冷熱沖擊試驗 考察器件、或單板在高低溫交替環(huán)境的適應性。12.鹽霧試驗 確定產(chǎn)品在鹽霧環(huán)境中的適應性。13.粉塵試驗確定產(chǎn)品在有粉塵環(huán)境中的適應性。14.防水試驗防水試驗是用于確定、評價設備在使用過程中耐受湓淋或降落在其上面的液態(tài)水影響的能力。15.符號定義Th，保持時間，Tr，升溫時間，Tf，降溫時間。16.正弦振動正弦振動試驗使用變化或固定頻率和幅值的正弦信號，在每一瞬時僅施加一個頻率，試驗條件包括頻率范圍（頻帶）或固定頻率、振幅和試驗持續(xù)時間

8、。17.隨機振動未來任一給定時刻的瞬時值不能預先確定的機械振動，無法用確定性函數(shù)而須用概率統(tǒng)計方法定量描述其運動規(guī)律的振動叫隨機振動，如運輸過程中汽車上的物品所受的振動。18.跌落跌落試驗用于模擬產(chǎn)品包裝后不同的棱、角、面于不同的高度跌落于地面時的情況，從而評估產(chǎn)品受損情況及評估產(chǎn)品包裝組件在跌落時所能承受的跌落高度及耐沖擊強度。從而根據(jù)產(chǎn)品實際情況進行改進、完善結構設計或完善包裝設計19.HALT（Highly Accelerated Life Test）高加速壽命試驗。HALT是一種發(fā)現(xiàn)缺陷的工序，它通過設置逐級遞增的環(huán)境應力，來加速暴露試驗樣品的缺陷和薄弱點，而后對暴露的缺陷和故障從設計

9、、工藝和用料等諸方面進行分析和改進，從而達到提升可靠性的目的，最大的特點是設置高于樣品設計運行限的環(huán)境應力，從而使暴露故障的時間大大短于正?？煽啃詰l件下的所需時間。20.加速壽命試驗 加速壽命試驗（Accelerated Life Test）是指采用加大應力的方法促使樣品在短期內(nèi)失效，以預測在正常工作條件或儲存條件下的可靠性，但不改變受試樣品的失效分布。即試驗應力不能超過樣品任何一個器件或材料的額定應力。21.絕緣電阻 絕緣電阻是電氣設備和電氣線路最基本的絕緣指標。五規(guī)范內(nèi)容1.一般試驗步驟初始檢測在進行任何試驗之前，試驗樣品應在試驗的標準大氣條件下進行電性能（含絕緣電阻）測量以及外觀檢查

10、。試驗對試驗樣品施加規(guī)定的環(huán)境應力，以便確定這種應力對樣品工作狀態(tài)或存儲狀態(tài)的影響。恢復存儲類試驗在試驗之后最后檢測之前，為使試驗樣品性能穩(wěn)定，應使樣品恢復到正常的大氣條件下。最后檢測恢復期結束后，試驗樣品應按產(chǎn)品相關標準進行電性能（含絕緣電阻）測量以及外觀檢查。 2.試驗應力2.1高溫貯存初始檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。條件試驗將受試樣品放入溫箱內(nèi)，使箱內(nèi)溫度升（1/min）至105或85（水冷機型105，風冷為85），保持48h。 恢復將溫度降（1/min）至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內(nèi)降溫時間不計入恢復時間。最后檢測檢查外觀應符合產(chǎn)品標

11、準的要求，然后上電（含絕緣電阻）測試，應能正常工作。試驗參考曲線：注：參考ISO16750-4，5.1.2.1節(jié)2.2低溫貯存初始檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。條件試驗將受試樣品放入溫箱內(nèi)，使箱內(nèi)溫度降至-40，保持24h。升降溫速率為1/min。 恢復將溫度升至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內(nèi)升溫時間不計入恢復時間。最后檢測檢查外觀應符合產(chǎn)品標準的要求，然后上電（含絕緣電阻）測試，應能正常工作。試驗參考曲線：注：參考ISO16750-4，5.1.1.1節(jié)2.3高溫運行初始檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。條件試驗

12、將受試樣品放入溫箱內(nèi)，使箱內(nèi)溫度升至85或65（水冷機型85，風冷為65），上電運行，保持96h。升降溫速率為1/min?；謴拖码娡C，將溫度降至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內(nèi)降溫時間不計入恢復時間。最后檢測檢查外觀應符合產(chǎn)品標準的要求，然后上電（含絕緣電阻）測試，應能正常工作。試驗參考曲線：注：參考ISO16750-4，5.1.2.2節(jié)2.4低溫運行初始檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。條件試驗受試樣品放入溫箱內(nèi)，設備下電，降溫速率為1/min，使箱內(nèi)溫度降至-40，溫箱溫度在-40保持4h后，設備上電，-40溫度停留時間為24h，低溫試驗結束后升

13、溫至常溫，設備下電，升溫速率為1/min。為了防止冷凝發(fā)生，升至常溫后應保持1小時以上。 恢復下電停機，將溫度升至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內(nèi)升溫時間不計入恢復時間。最后檢測檢查外觀應符合產(chǎn)品標準的要求，然后上電（含絕緣電阻）測試，應能正常工作。試驗參考曲線：注：參考ISO16750-4，5.1.1.2節(jié)2.5恒定濕熱試驗初始檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。條件試驗將受試樣品放入溫濕箱內(nèi)，使箱內(nèi)溫度升至40，濕度升至93%，上電運行，保持21天。升降溫速率為1/min。恢復下電停機，將溫濕度恢復至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內(nèi)降溫降濕時

14、間不計入恢復時間。最后檢測檢查外觀應符合產(chǎn)品標準的要求，然后上電（含絕緣電阻）測試，應能正常工作。試驗參考曲線：注：參考ISO16750-4，5.7節(jié)2.6溫度循環(huán)試驗初始檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。條件試驗將受試樣品放入溫濕箱內(nèi)，使箱內(nèi)溫度降（1/min）至-40，在-40保持1小時30分鐘，然后升溫至85或65（水冷機型85，風冷為65），在85保持1小時30分鐘，升降溫速率為1/min，共計30個循環(huán)。 設備上電運行：上電運行階段為低溫-40保持階段最后30分鐘，以及升溫到20開始運行至85保持結束。表一 溫度變化及保持參考表格時間 min溫度 0

15、2060-40150-4021020275853658543020恢復下電停機，將溫濕度恢復至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內(nèi)降溫降濕時間不計入恢復時間。最后檢測檢查外觀應符合產(chǎn)品標準的要求，然后上電（含絕緣電阻）測試，應能正常工作。試驗參考曲線：注：參考ISO 16750-4，5.3節(jié)2.7交變濕熱試驗初始檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。條件試驗交變濕熱共執(zhí)行10個循環(huán)，單個循環(huán)描述如下：a）試驗箱的溫度在1.5h內(nèi)，應連續(xù)升到（65±2）或（85±2）（水冷機型85，風冷為65）。相對濕度為（93±3）%。b)試驗箱

16、的溫度和相對濕度分別保持為（65±2）和（93±3）%，直到循環(huán)試驗開始后5.5h止。c)試驗箱的溫度在1.5h內(nèi)降至（25±2）。在此期間相對濕度應保持在80%96%范圍內(nèi)，在25時保持1h。d）自循環(huán)開始后8h起，試驗箱的溫度應在1.5h2.5h內(nèi)應連續(xù)升到（65±2）。相對濕度為（93±3）%。e）試驗箱的溫度和相對濕度分別保持為（65±2）和（93±3）%，直到循環(huán)開始后13.5h止。f）試驗箱的溫度在1.5h內(nèi)降至（25±2）。在此期間相對濕度應保持在80%96%范圍內(nèi)。g）試驗箱繼續(xù)穩(wěn)定保持為溫度（25

17、±2）、相對濕度（93±3）%，直到低溫循環(huán)開始或24h循環(huán)結束，即在26保持9小時。 表二 交變濕熱試驗參考表 變化階段持續(xù)時間溫度濕度是否工作循環(huán)次數(shù)102593%不工作1021.56593%不工作346593%不工作41.52593%不工作512593%不工作61.56593%不工作746593%工作10min81.52593%不工作992593%工作10min恢復下電停機，將溫濕度恢復至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內(nèi)降溫降濕時間不計入恢復時間。最后檢測檢查外觀應符合產(chǎn)品標準的要求，然后上電（含絕緣電阻）測試，應能正常工作。試驗參考曲線：注：參考ISO167

18、50-4，5.6.2.3節(jié)2.8低溫極限測試初始檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。條件試驗將受試樣品放入溫箱內(nèi)，使箱內(nèi)溫度降(1/min)至-10，半小時后上電運行，-20共保持1h，然后分別降至-30、-40、-50，-60，每個溫度點做冷啟動一次，每個溫度點共保持1小時。-50內(nèi)能正常啟動。 恢復試驗結束后將溫箱內(nèi)溫度升（1/min）至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內(nèi)升溫時間不計入恢復時間。最后檢測恢復條件下產(chǎn)品應能正常工作。然后上電（含絕緣電阻）測試。試驗參考曲線：注：參考ISO16750-4，5.2.1節(jié)2.9高溫極限測試初始檢測按相關規(guī)范規(guī)定

19、對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。條件試驗將受試樣品放入溫箱內(nèi)，使箱內(nèi)溫度升高（1/min）至65并保持1h，然后分別升至75、85、95 、105，每個溫度點共保持1小時，直到產(chǎn)品報過溫保護或其他原因導致的不能正常運行則停止試驗。根據(jù)試驗結果判斷過溫告警上報是否滿足設計要求，或不能正常工作的原因是否可以接受。 恢復試驗結束后將溫箱內(nèi)溫度降（1/min）至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內(nèi)升溫時間不計入恢復時間。最后檢測恢復條件下產(chǎn)品應能正常工作。然后上電（含絕緣電阻）測試。試驗參考曲線：注：參考ISO16750-4，5.2.1節(jié)2.10鹽霧試驗初始檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試

20、驗樣品進行外觀檢查及電氣性能測試。條件試驗鹽霧箱指標：鹽水濃度：5%，鹽水PH值：6.5， 試驗對象為整機，鹽霧箱放置7*24小時。 恢復將溫度升至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內(nèi)升溫時間不計入恢復時間。最后檢測檢查外觀應符合產(chǎn)品標準的要求，然后檢查外觀、功能性能檢測，應無異常。注：參考ISO16750-4，5.5節(jié)2.11冷熱沖擊初始檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。條件試驗將受試樣品放入沖擊箱內(nèi)，低溫-40，高溫80，高低溫各保持30min，溫度恢復時間3min，共計200個循環(huán)?；謴拖码娡C，將溫度恢復至正常大氣條件。最后檢測檢查密封，檢查外觀應

21、符合產(chǎn)品要求，然后上電（含絕緣電阻）測試，應能正常工作。試驗參考曲線：注：參考ISO16750-4，5.5節(jié)2.12正弦振動試驗初始檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。條件試驗垂直Z方向：1025Hz，振幅1.2mm，峰峰值2.4mm;25500Hz，加速度30m/s2。水平X、Y方向: 1025Hz，振幅0.6mm，峰峰值1.2mm;25500Hz，加速度15m/s2要求上電運行。每個方向8小時。 恢復振動停止。最后檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。注：參考QCT_413-2002_汽車電氣設備基本技術條件，3.12節(jié)2.

22、13粉塵試驗初始檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。條件試驗防塵等級執(zhí)行IP6X，振動10s，吹塵1分鐘，靜置59分鐘，為一個循環(huán)，8個循環(huán)。 恢復將溫度升至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，從粉塵箱拿出樣品，拆開外殼觀察是否有粉塵入內(nèi)。最后檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。注：參考ISO60253道路車輛防護等級，第5節(jié)2.14防水試驗初始檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。條件試驗風冷機器執(zhí)行IPX5，各個方向噴水總共3min，水冷機器執(zhí)行IPX7，1m深水浸泡半小時。 恢復將溫度升至

23、正常大氣條件。最后檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。注：參考ISO60253道路車輛防護等級，第6節(jié)2.15包裝隨機振動試驗初始檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。條件試驗測試條件如下最后檢測拆開包裝檢查，包裝無破損、樣品無撕裂、變形、脫落，上電后樣品無異常，。注：參考GB/T 2423.56-2006，第5節(jié)2.16包裝跌落試驗初始檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。條件試驗 跌落條件參考下表：表三 包裝跌落參考參考重量（Kg）跌落高度 (mm)< 97609 -1866018 -

24、2760027 - 3645036 - 4538045 - 6830068 - 113250> 113200最后檢測拆開包裝檢查，包裝無破損、樣品無撕裂、變形、脫落，上電后樣品無異常。注：參考GB-T 2423.08-1995，第8節(jié)2.17 HALT試驗 HALT試驗主要針對單板級或子系統(tǒng)級（如一個驅動器）進行試驗，用于發(fā)現(xiàn)其薄弱點，HALT試驗參考STEP產(chǎn)品HALT試驗規(guī)范V1.02.18 隨機振動壽命試驗初始檢測按相關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。條件試驗測試條件如下最后檢測樣品無撕裂、變形、脫落，上電后樣品無異常，。注：參考ISO16750-3，4

25、節(jié) 六順序應力測試順序應力試驗思路是根據(jù)試驗先后順序來安排試驗，先后順序的依據(jù)可以是實際應用可能出現(xiàn)的應力順序，如產(chǎn)品一般先進行包裝運輸、存儲再安裝運行，也可以根據(jù)試驗特點任意安排，這樣安排的目的是通過有限的樣品盡可能多的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷。七附錄 1. 附錄一：不同環(huán)境應力對應的失效模式表四 環(huán)境應力對應的失效模式或失效機理 缺陷類型環(huán)境應力高溫低溫溫度循環(huán)（含冷熱沖擊）濕度鹽霧振動及跌落虛焊、冷焊器件參數(shù)漂移電路板開短路錯用器件密封件失效器件污染、銹蝕劣質器件結構裂縫、撕裂接插件松動結構件變形器件過熱時序不當2. 附錄二：IPXX（防塵等級&防水等級），參考 如下 表五，防塵等級參考 數(shù)

26、字 防護范圍說明0 無防護對外界的人或物無特殊的防護1 防止直徑大于50mm的固體外物侵入防止人體（如手掌）因意外而接觸到電器內(nèi)部的零件，防止較大尺寸(直徑大于50mm)的外物侵入2 防止直徑大于12mm的固體外物侵入防止人的手指接觸到電器內(nèi)部的零件，防止中等尺寸(直徑大于12.5mm)的外物侵入3 防止大于直徑2.5mm的固體外物侵入防止直徑或厚度大于2.5mm的工具、電線及類似的小型外物侵入而接觸到電器內(nèi)部的零件4 防止大于直徑1.0mm的固體外物侵入防止直徑或厚度大于1.0mm的工具、電線及類似的小型外物侵入而接觸到電器內(nèi)部的零件5 防止外物及灰塵完全防止外物侵入，但灰塵的侵入量不會影響電器的正常運作6 防止外物及灰塵完全防止外物及灰塵侵入表六，防水等級參考數(shù)字 防護范圍說明0 無防護對水或濕氣無特殊的防護1 防止水滴侵入垂直落下的水滴（如凝結水）不會