新能源电动机动车驱动器可靠性试验标准规范V20度.docx

1、新能源电动机动车驱动器可靠性试验标准规范V20度新能源汽车驱动器环境可靠性试验规范.目的和范围 二.引用标准 三.试验设备要求 四.术语定义1.标准大气条件2.高温贮存试验3.低温贮存试验4.高温运行试验5.低温运行试验6.恒定湿热试验7.温度循环试验8.高温极限试验9.低温极限试验10.冷启动试验11.冷热冲击试验12.盐雾试验13.粉尘试验14.防水试验15.符号定义16.正弦振动17.随机振动18.跌落19.HALT (Highly Accelerated Life Test )20.加速寿命试验21.绝缘电阻 五.规范内容2.试验应力2.1高温贮存22低温贮存102.3高温运行112.

2、4低温运行122.5恒定湿热试验132.6温度循环试验142.7交变湿热试验152.8低温极限测试172.9高温极限测试182.10盐雾试验192.11冷热冲击202.12正弦振动试验212.13粉尘试验222.14防水试验222.15包装随机振动试验232.16包装跌落试验232.17 HALT 试验242.18随机振动寿命试验24六.顺序应力测试25七.附录262. 附录二：IPXX （防尘等级&防水等级），参考 如下27八.注意事项2828九.电动汽车驱动器可靠性试验时间统计目的和范围本文档描述了电动汽车驱动器可靠性试验规范，包含气候（环境）试验（含高低温储存 试验，高低温运行试验，湿热

3、存储及运行试验，温度循环试验，冷热冲击试验、高低温极限。本文档旨在规试验、IP防护试验、盐雾试验）和机械（环境）试验（含振动、跌落试验）范电动汽车驱动器可靠性试验方法， 适用于研发阶段电动汽车驱动控制器的摸底及型式试验 等。引用标准GBT18488.1-2006电动汽车用电机及其控制器，第1部分：技术条件GBT18488.2-2006电动汽车用电机及其控制器，第2部分：试验方法ISO 16750-2006道路车辆：电气及电子设备的环境条件和试验ISO 20653-2006道路车辆防护等级，电气设备对外来物、水和接触的防护GB-T 2423.18-2012QCT_413-2002 汽车电气设备基

4、本技术条件GB-T 2423.01-2008电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验A:低温GB-T 2423.02-2008电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验B:高温GB-T 2423.03-2006电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验Cab :恒定湿热试验GB-T 2423.04-2008电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验Db交变湿热（121+ 12h循环）GB-T 2423.17-2008电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验Ka盐雾环境试验 第2部分：试验方法 试验Kb :盐雾，交变（氯化钠溶液）GBT 2423.37-2006电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试

5、验L沙法试验GB-T 2423.34-2012环境试验第2部分:试验方法试验ZAD :温度湿度组合循环试验GBT 2423.56-2006电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fh :宽带随机振动（数字控制）和导则试验试验设备要求2 C,湿度容许偏差范围为试验设备定期校准，保证试验设备温度的容许偏差范围为 5%。4.术语定义1.标准大气条件温度：+15 C+35 C,相对湿度：25%RH-75%RH ，大气压力约为 1.013 X 105Pa。2.咼温贮存试验确定测试样品（在包装状态下）在高温条件下贮存的适应性。3.低温贮存试验确定测试样品（在包装状态下）在低温条件下贮存的适应性。4.高温

6、运行试验确定测试样品在高温条件下工作的适应性。5.低温运行试验确定测试样品在低温条件下工作的适应性。6.恒定湿热试验确定测试样品在高温高湿条件下工作的适应性。7.温度循环试验确定测试样品在温度变化条件下工作的适应性。8.高温极限试验找产品的高温工作极限，目的是找产品薄弱点，同时观察产品高温规格之上有多大余量。9.低温极限试验找产品的低温工作极限，目的是找产品薄弱点，同时观察产品低温规格之下有多大余量。10.冷启动试验验证产品低温条件下能否正常启动，本文定义产品在低温条件下冷冻半小时后，上电运低温工作时应进行两次冷启动试验,行。在低温工作和低温极限试验中都应进行冷启动试验, 低温极限试验每个温度

7、点进行一次冷启动试验。11.冷热冲击试验考察器件、或单板在高低温交替环境的适应性。12.盐雾试验确定产品在盐雾环境中的适应性。13.粉尘试验确定产品在有粉尘环境中的适应性。14.防水试验防水试验是用于确定、评价设备在使用过程中耐受湓淋或降落在其上面的液态水影响的 能力。15.符号定义Th，保持时间，Tr，升温时间，Tf,降温时间。16.正弦振动正弦振动试验使用变化或固定频率和幅值的正弦信号,在每一瞬时仅施加一个频率，试验条件包括频率范围（频带）或固定频率、振幅和试验持续时间。17.随机振动未来任一给定时刻的瞬时值不能预先确定的机械振动,无法用确定性函数而须用概率统计方法定量描述其运动规律的振动

8、叫随机振动，如运输过程中汽车上的物品所受的振动。18.跌落跌落试验用于模拟产品包装后不同的棱、 角、面于不同的高度跌落于地面时的情况， 从从而而评估产品受损情况及评估产品包装组件在跌落时所能承受的跌落高度及耐冲击强度。根据产品实际情况进行改进、完善结构设计或完善包装设计19.HALT ( Highly Accelerated Life Test高加速寿命试验。HALT是一种发现缺陷的工序，它通过设置逐级递增的环境应力，来加速暴露试验样品的缺陷和薄弱点， 而后对暴露的缺陷和故障从设计、 工艺和用料等诸方面进行分析和改进，从而达到提升可靠性的目的， 最大的特点是设置高于样品设计运行限的环 境应力，

9、从而使暴露故障的时间大大短于正常可靠性应力条件下的所需时间。20.加速寿命试验加速寿命试验(Accelerated Life Test )是指采用加大应力的方法促使样品在短期内失效，以预测在正常工作条件或储存条件下的可靠性,但不改变受试样品的失效分布。 即试验应力不能超过样品任何一个器件或材料的额定应力。21.绝缘电阻绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。5.规范内容1. 一般试验步骤初始检测在进行任何试验之前，试验样品应在试验的标准大气条件下进行电性能（含绝缘电阻） 测量以及外观检查。试验对试验样品施加规定的环境应力， 以便确定这种应力对样品工作状态或存储状态的影响。恢复存储类试验在

10、试验之后最后检测之前，为使试验样品性能稳定，应使样品恢复到正常的 大气条件下。最后检测恢复期结束后，试验样品应按产品相关标准进行电性能（含绝缘电阻）测量以及外观检 查。2.试验应力2.1高温贮存初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验风冷为85 C）,保持48h。将温度降（1C /min ）至正常大气条件，并在此条件下恢复 1h，箱内降温时间不计入恢 复时间。最后检测检查外观应符合产品标准的要求，然后上电（含绝缘电阻）测试，应能正常工作。试验参考曲线:注：参考 ISO16750-4 ，5.1.2.1 节2.2低温贮存初始检测按相关规范规定对试验样品进行外

11、观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验将温度升至正常大气条件，并在此条件下恢复 1h，箱内升温时间不计入恢复时间。最后检测检查外观应符合产品标准的要求，然后上电（含绝缘电阻）测试，应能正常工作。试验参考曲线:注：参考 ISO16750-4 ，5.1.1.1 节2.3高温运行初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验将受试样品放入温箱内， 使箱内温度升至85 C或65 C （水冷机型85 C,风冷为65 C）,恢复下电停机，将温度降至正常大气条件， 并在此条件下恢复1h，箱内降温时间不计入恢复 时间。最后检测检查外观应符合产品标准的要求，然后上电（含绝缘

12、电阻）测试，应能正常工作。试验参考曲线:注：参考 ISO16750-4 ，5.122 节2.4低温运行初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验受试样品放入温箱内，设备下电，降温速率为1C/min，使箱内温度降至-40 C,温箱温度在-40 C保持4h后，设备上电，-40 C温度停留时间为 24h，低温试验结束后升温至常 温，设备下电，升温速率为1C/min。为了防止冷凝发生， 升至常温后应保持1小时以上。下电停机，将温度升至正常大气条件， 并在此条件下恢复1h，箱内升温时间不计入恢复时间。最后检测检查外观应符合产品标准的要求，然后上电（含绝缘电阻）测试，

13、应能正常工作。试验参考曲线:注：参考 ISO16750-4 ，5.1.1.2 节2.5恒定湿热试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验将受试样品放入温湿箱内，使箱内温度升至40 C,湿度升至93%，上电运行，保持 21恢复下电停机，将温湿度恢复至正常大气条件,并在此条件下恢复1h ,箱内降温降湿时间不计入恢复时间。最后检测检查外观应符合产品标准的要求，然后上电（含绝缘电阻）测试，应能正常工作。试验参考曲线:注：参考 ISO16750-4 ，5.7 节2.6温度循环试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验将受

14、试样品放入温湿箱内， 使箱内温度降（1C/min ）至-40 C,在-40 C保持1小时30分钟，然后升温至 85 C或65 C （水冷机型85 C,风冷为65 C）,在85 C保持1小时30设备上电运行：上电运行阶段为低温 -40 C保持阶段最后 30分钟，以及升温到20 C开始运行至85 C保持结束。表一温度变化及保持参考表格时间 min温度 C02060-40150-4021020275853658543020恢复下电停机，将温湿度恢复至正常大气条件， 并在此条件下恢复1h，箱内降温降湿时间不计入恢复时间。最后检测检查外观应符合产品标准的要求，然后上电（含绝缘电阻）测试，应能正常工作。试

15、验参考曲线:2.7交变湿热试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验交变湿热共执行10个循环，单个循环描述如下:a）试验箱的温度在1.5h内，应连续升到（65 2）C或（85 2）C （水冷机型85 C,风冷为65 C）。相对湿度为（93 =%3)b）试验箱的温度和相对湿度分别保持为（65 2 ）0和（直到循环试验开始后5.5h止。c）试验箱的温度在 1.5h内降至（25 2）C。在此期间相对湿度应保持在80% 96%范围内，在25 C时保持1h。d）自循环开始后 8h起，试验箱的温度应在1.5h 2.5h内应连续升到（65 2 )C。相对湿度为（ 9

16、3 %3。e）试验箱的温度和相对湿度分别保持为（65 2 ）0和（直到循环开始后13.5h 止。f）试验箱的温度在1.5h内降至（ 25 2）C。在此期间相对湿度应保持在80% 96%范围内。g ）试验箱继续稳定保持为温度（25 2 ）C、相对湿度%，直至到低温循环开始或24h循环结束，即在 26 C保持9小时。表二交变湿热试验参考表变化阶段持续时间温度湿度是否工作循环次数1025 C93%不工作1021.565 C93%不工作3465 C93%不工作41.525 C93%不工作5125 C93%不工作61.565 C93%不工作7465 C93%工作10min81.525 C93%不工作99

17、25 C93%工作10min恢复下电停机，将温湿度恢复至正常大气条件， 并在此条件下恢复1h，箱内降温降湿时间不 计入恢复时间。最后检测检查外观应符合产品标准的要求，然后上电（含绝缘电阻）测试，应能正常工作。试验参考曲线:注：参考 ISO16750-4 ，5.623 节2.8低温极限测试初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验将受试样品放入温箱内，使箱内温度降 （1C/min）至-10 C,半小时后上电运行， -20 C 共保持1h，然后分别降至-30 C、-40 C、-50 C, -60 C,每个温度点做冷启动一次，每个 温度点共保持1小时。-50 C

18、内能正常启动。恢复试验结束后将温箱内温度升（1C /min ）至正常大气条件，并在此条件下恢复 1h，箱内 升温时间不计入恢复时间。最后检测恢复条件下产品应能正常工作。然后上电（含绝缘电阻）测试。试验参考曲线:注：参考 ISO16750-4 , 5.2.1 节2.9高温极限测试初始检测条件试验将受试样品放入温箱内，使箱内温度升高（ 1C /min ）至65 C并保持1h，然后分别升至75 C、85 C、95 C、105 C,每个温度点共保持 1小时，直到产品报过温保护或其他 原因导致的不能正常运行则停止试验。根据试验结果判断过温告警上报是否满足设计要求, 或不能正常工作的原因是否可以接受。恢复

19、试验结束后将温箱内温度降（1C /min ）至正常大气条件，并在此条件下恢复 1h，箱内 升温时间不计入恢复时间。最后检测恢复条件下产品应能正常工作。然后上电（含绝缘电阻）测试。试验参考曲线:温度（*C）Th = lh时间仆）注：参考 ISO16750-4 ，5.2.1 节2.10盐雾试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电气性能测试。条件试验盐雾箱指标：盐水浓度： 5%，盐水PH值:6.5,试验对象为整机，盐雾箱放置 7*24小时。恢复将温度升至正常大气条件，并在此条件下恢复1h，箱内升温时间不计入恢复时间。最后检测检查外观应符合产品标准的要求，然后检查外观、功能性能检测，应无异

20、常。注：参考 ISO16750-4 ，5.5 节2.11冷热冲击初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。条件试验将受试样品放入冲击箱内，低温 -40 C,高温80 C,高低温各保持 30min，温度恢复时 间V 3min，共计200个循环。恢复下电停机，将温度恢复至正常大气条件。最后检测试验参考曲线:注：参考 ISO16750-4 , 5.5 节2.12正弦振动试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电气性能（含绝缘电阻）测试。条件试验垂直 Z 方向：1025Hz，振幅 1.2mm，峰峰值 2.4mm;25500Hz ，加速度 30m/s2。水平 X、

21、丫 方向：1025Hz，振幅 0.6mm，峰峰值 1.2mm;25500Hz ，加速度 15m/s2 要求上电运行。每个方向 8小时。恢复振动停止。最后检测注：参考QCT_413-2002_汽车电气设备基本技术条件， 3.12节2.13粉尘试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电气性能（含绝缘电阻）测试。条件试验防尘等级执行IP6X，振动10s，吹尘1分钟，静置59分钟，为一个循环，8个循环。恢复将温度升至正常大气条件，并在此条件下恢复1h，从粉尘箱拿出样品，拆开外壳观察是否有粉尘入内。最后检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电气性能（含绝缘电阻）测试。注：参考ISO6025

22、3道路车辆防护等级，第 5节2.14防水试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电气性能（含绝缘电阻）测试。条件试验水冷机器执行IPX7，1m深水浸泡风冷机器执行IPX5,各个方向喷水总共 3min ,半小时。恢复将温度升至正常大气条件。最后检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电气性能（含绝缘电阻）测试。注：参考ISO60253道路车辆防护等级，第 6节2.15包装随机振动试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电气性能（含绝缘电阻）测试。条件试验测试条件如下_o0.005Frequency (He)最后检测拆开包装检查，包装无破损、样品无撕裂、变形、脱落，上电后样品

23、无异常,注：参考 GB/T 2423.56-2006 ，第 5 节2.16包装跌落试验初始检测条件试验跌落条件参考下表:表三包装跌落参考参考重量（Kg）跌落高度（mm）113200最后检测拆开包装检查，包装无破损、样品无撕裂、变形、脱落，上电后样品无异常。注：参考 GB-T 2423.08-1995 ，第 8 节2.17 HALT 试验HALT试验主要针对单板级或子系统级（如一个驱动器）进行试验，用于发现其薄 弱点，HALT试验参考STEP产品HALT试验规范 V1.02.18随机振动寿命试验初始检测按相关规范规定对试验样品进行外观检查及电气性能（含绝缘电阻）测试。条件试验测试条件如下魏年H2

24、PSDtm/sV/H210182033036160120001弁：切诔度沟方棍（T一n.c睛曲7. q ir/V最后检测样品无撕裂、变形、脱落，上电后样品无异常,注：参考 ISO16750-3 , 4.127.2 节6.顺序应力测试顺序应力试验思路是根据试验先后顺序来安排试验,先后顺序的依据可以是实际应用可能出现的应力顺序，如产品一般先进行包装运输、 存储再安装运行，也可以根据试验特点任 意安排，这样安排的目的是通过有限的样品尽可能多的发现产品缺陷。样本21卜附录1.附录一：不同环境应力对应的失效模式表四环境应力对应的失效模式或失效机理缺陷类型环境应力高温低温温度循环（含冷热 冲击）湿度盐雾振

25、动及跌落虚焊、冷焊VVV器件参数漂移VVVVV电路板开短路VVV错用器件VVV密封件失效VVVV器件污染、锈蚀VV劣质器件VVVVVV结构裂缝、撕裂VVVVV接插件松动VVV结构件变形VVVV器件过热VV时序不当VVV表五，防尘等级参考数字防护范围说明0无防护对外界的人或物无特殊的防护1防止直径大于 50mm 的固体外物侵入防止人体（如手掌）因意外而接触到电器内部的零件，防止较大 尺寸（直径大于50mm）的外物侵入2防止直径大于 12mm 的固体外物侵入防止人的手指接触到电器内部的零件，防止中等尺寸 （直径大于12.5mm） 的外物侵入3防止大于直径 2.5mm 的固体外物侵入防止直径或厚度大

26、于 2.5mm 的工具、电线及类似的小型外物侵入而接触到电器内部的零件4防止大于直径 1.0mm 的固体外物侵入防止直径或厚度大于 1.0mm 的工具、电线及类似的小型外物侵入而接触到电器内部的零件5防止外物及灰尘完全防止外物侵入，但灰尘的侵入量不会影响电器的正常运作6防止外物及灰尘完全防止外物及灰尘侵入表六，防水等级参考数字防护范围说明0无防护对水或湿气无特殊的防护1防止水滴侵入垂直落下的水滴（如凝结水）不会对产品造成损坏，模拟1分钟1mm 降雨量，持续10分钟2倾斜15度时，仍可防止水滴侵 入当电器由垂直倾斜至 15度时，滴水不会对电器造成损坏3防止喷洒的水侵入防雨或防止与垂直的夹角小于

27、60度的方向所喷洒的水侵入电器而造成损坏4防止飞溅的水侵入防止各个方向飞溅而来的水侵入电器而造成损坏5防止喷射的水侵入防止来自各个方向飞由喷嘴射出的水侵入电器而造成损 坏6防止大浪侵入装设于甲板上的电器， 可防止因大浪的侵袭而造成的损坏7防止浸水时水的侵入电器浸在水中一定时间或水压在一定的标准以下， 可确保不因浸水而造成损坏8防止沉没时水的侵入电器无限期沉没在指定的水压下， 可确保不因浸水而造成损坏2.附录IPXX （防尘等级&防水等级），参考 如下八.注意事项1）低温运行试验和低温极限试验一定要做冷启动，操作方法是，先将设备下电，低温 运行时要冷冻1小时以上，低温极限试验每个温度点先冷冻半小时再上电。2）试验样品要求使用最新版本，喷漆工艺及打胶工艺与发货要求一致。3 ）若有客户指定测试条件，按照客户指定的条件执行试验。九.电动汽车驱动器可靠性试验时间统计测试对象测试项目测试条件测试时间（day）总时间（day ）样本1正弦振动Z方向：1025Hz，峰峰值2.4mm