新能源电动汽车驱动器可靠性试验规范V18.docx

1、新能源电动汽车驱动器可靠性试验规范V18 新能源汽车驱动器环境可靠性试验标准一目的和范围本文档描述了电动汽车驱动器可靠性试验标准，包含气候环境试验含高低温储存试验，高低温运行试验，湿热存储及运行试验，温度循环试验，冷热冲击试验、高低温极限试验、IP防护试验、盐雾试验和机械环境试验含振动、跌落试验。本文档旨在标准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。二引用标准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

2、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QCT_413-2002汽车电气设备基本技术条件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12h12h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K

3、a盐雾GB-T 2423.18-2012 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三试验设备要求试验设备定期校准，保证试验设备温度的容许偏差范围为2，湿度容许偏差范围为5%。四术语定义温度：+15+35，相对湿度：25%RH-75%RH，大气压力约为1.013105Pa

4、。2.高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。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。试验确定测试样品在高温条件下工作的适应性。试验确定测试样品在低温条件下工作的适应性。试验确定测试样品在高温高湿条件下工作的适应性。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，上电运行。在低温工作和低温极限

5、试验中都应进行冷启动试验，低温工作时应进行两次冷启动试验，低温极限试验每个温度点进行一次冷启动试验。 考察器件、或单板在高低温交替环境的适应性。 确定产品在盐雾环境中的适应性。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

6、计方法定量描述其运动规律的振动叫随机振动，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。从而根据产品实际情况进行改良、完善结构设计或完善包装设计19.HALTHighly 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良，从而到达提升可靠性的目的，最大的特点是设置高于样品设计运行限

7、的环境应力，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。 绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。五标准内容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。恢复存储类试验在试验之后最后检测之

8、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标准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1/min至105或85水冷机型105，风冷为85，保持48h。 恢复将温度降1/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：2.2低温贮存初始检测按相关标准规定对试验样品进行外观检查及电性能含绝缘

9、电阻测试。条件试验将受试样品放入温箱内，使箱内温度降至-40，保持24h。升降温速率为1/min。 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，然后上电含绝缘电阻测试，应能正常工作。试验参考曲线：注：2.3高温运行初始检测按相关标准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或65水冷机型85，风冷为65，上电运行，保持96h。升降温速率为1/min。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

10、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：2.4低温运行初始检测按相关标准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1/min，使箱内温度降至-40，温箱温度在-40保持4h后，设备上电，-40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1/min。为了防止冷凝发生，升至常温后应保持1小时以上。 恢复下电停机，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，应能正常工作。试验参考曲线：注：2.5恒定湿热试验初

11、始检测按相关标准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，湿度升至93%，上电运行，保持21天。升降温速率为1/min。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：初始检测按相关标准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，使箱内温度降1/min至-40，在-40保持1小时30分钟，然后升温至85或65水冷机型85，风冷为65，在85保持1小时30分钟

12、，升降温速率为1/min，共计30个循环。 设备上电运行：上电运行阶段为低温-40保持阶段最后30分钟，以及升温到20开始运行至85保持结束。表一 温度变化及保持参考表格时间 min温度 02060-40150-4021020275853658543020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。试验参考曲线：注：节交变湿热试验初始检测按相关标准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h内

13、，应连续升到652或852水冷机型85，风冷为65。相对湿度为933%。b)试验箱的温度和相对湿度分别保持为652和933%，直到循环试验开始后5.5h止。c)试验箱的温度在h内降至252。在此期间相对湿度应保持在80%96%范围内，在25时保持1h。d自循环开始后8h起，试验箱的温度应在1.5h2.5h内应连续升到652。相对湿度为933%。e试验箱的温度和相对湿度分别保持为652和933%，直到循环开始后13.5h止。f试验箱的温度在内降至252。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252、相对湿度933%，直到低温循环开始或24h循环结束，即在26保持9

14、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102593%不工作1026593%不工作346593%不工作42593%不工作512593%不工作66593%不工作746593%工作10min82593%不工作992593%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：2.8低温极限测试初始检测按相关标准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(1/min)至

15、-10，半小时后上电运行，-20共保持1h，然后分别降至-30、-40、-50，-60，每个温度点做冷启动一次，每个温度点共保持1小时。-50内能正常启动。 恢复试验结束后将温箱内温度升1/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：2.9高温极限测试初始检测按相关标准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，使箱内温度升高1/min至65并保持1h，然后分别升至75、85、95 、105，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

16、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。 恢复试验结束后将温箱内温度降1/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：盐雾试验初始检测按相关标准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：， 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，应无异常。

17、注：参考ISO16750-4，5.5节冷热冲击初始检测按相关标准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，高温80，高低温各保持30min，温度恢复时间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。最后检测检查密封，检查外观应符合产品要求，然后上电含绝缘电阻测试，应能正常工作。试验参考曲线：正弦振动试验初始检测按相关标准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;25500Hz，加速度30m/s2。水平X、Y方向: 1025Hzmm;25500Hz，加速度15m/s2要求上

18、电运行。每个方向8小时。 恢复振动停止。最后检测按相关标准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QCT_413-2002_汽车电气设备基本技术条件2.13粉尘试验初始检测按相关标准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。最后检测按相关标准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5节2.14防水试验初始检测按相关标准规定对

19、试验样品进行外观检查及电气性能含绝缘电阻测试。条件试验风冷机器执行IPX5，各个方向喷水总共3min，水冷机器执行IPX7，1m深水浸泡半小时。 恢复将温度升至正常大气条件。最后检测按相关标准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5包装随机振动试验初始检测按相关标准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 ，第5节6包装跌落试验初始检测按相关标准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 跌

20、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-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2.18 随机振动寿命试验初始检测按相关标准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节 六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

21、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。七附录 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动及跌落虚焊、冷焊器件参数漂移电路板开短路错用器件密封件失效器件污染、锈蚀劣质器件结构裂缝、撕裂接插件松动结构件变形器件过热时序不当2. 附录二：IPXX防尘等级&防水等级，参考 如下 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

22、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 防止直径或厚度大于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

23、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八注意事项 1低温运行试验和低温极限试验一定要

24、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假设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;25500Hz，加速度30m/s2。水平X、Y方向: 1025Hz，峰峰值1.2mm;25500Hz，加速度15m/s2721冷热冲击 -40809盐雾试验中性盐雾3粉尘试验IP6X1防水试验IPX51样本2包装振动参考516282包装跌落参考51628高温存储105或85水冷机型105，风冷为852低温存储 -401高温运行85或65水冷机型85，风冷为654低温运行 -401恒定湿热40，RH93%21温度循环 -4085或659交变湿热2585或65，RH93%10低温极限常温-601高温极限常温1051样本3随机振动试验参考ISO167501618粉尘试验IP6X1防水试验IPX51备注：以上统计时间为纯试验试验，做试验计划时要考虑搭建试验环境、试验前后验证、周末、问题修改验证等影响，适当留出弹性时间。