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规范一. 目的和范围 3,*弓I. 33.试验设备要求 44.术语定义 41.标准大气条件 42.髙温贮存试验 43.低温贮存试验 44.高温运行试验 55.低温运行试验 56.恒定湿热试验 57.温度循环试验 58.高温极限试验 59.低温极限试验 510.冷启动试验 511冷热冲击试验 612.盐雾试验 613.粉尘试验 614.防水试验 615.符号定义 616.正弦振动 617.随机振动 618.跌落 7(HighIy ACCeIerated Life TeSt) 720.加速寿命试验 721.绝缘电阻 75.规范内

2、容 81.一般试验步骤 82.试验应力 8高温贮存 8低温贮存 9高温运行 10低温运行 11恒定湿热试验 12温度循环试验 13交变湿热试验 15低温极限测试 17高温极限测试 18盐雾试验 19冷热冲击 20正弦振动试验 21粉尘试验 21防水试验 22包装随机振动试验 22包装跌落试验 23HALT 试验 24随机振动寿命试验 246.顺序应力测试 257.附录 261.附录一：不同环境应力对应的失效模式 262.附录二：IPXX (防尘等级&防水等级)，参考如下 268.注意事项 279.电动汽车驱动器可靠性试验时间统计 28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

3、（环境）试验（含高低温储存 试验，髙低温运行试验，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）。本文档旨在规 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O2.引用标准电动汽车用电机及其控制器，第1部分：技术条件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QCT_413-2002汽车电气设备基本技术条件GB-T电工电子产品环境试

4、验 第2部分 试验方法 试验A：低温GB-T电工电子产品环境试验 第2部分 试验方法 试验B：髙温GB-T电工电子产品环境试验 第2部分 试脸方法 试验Cab：恒泄湿热试验GB-T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（12h+12h循环）GB-T电工电子产品环境试验第2部分 试验方法_试验Ka盐雾GB-T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

5、验3.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用为2C,湿度容许偏差范国为5%4.术语定义1.标准大气条件温度：+15C+35C,相对湿度：25%RH-75%RH,大气压力约为105Pao2.高温贮存试验确左测试样品（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.高温运行试验确左测试样品在髙温条件下工作的适应性。5.低温运行试验确左测试样品在低温条件下工作的适应性。6.恒定湿热试验确左测试样品在髙温髙湿条件下工作的适应性。7.温度循环试验确左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髙温工

6、作极限，目的是找产品薄弱点，同时观察产品髙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，本文泄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。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.盐雾试验确泄产品在盐雾环境中的适应性。13.粉尘试验确左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迫、评价设备在使用过程中耐受溢淋或降落在其

7、上而的液态水影响的 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左频率和幅值的正弦信号，在每一瞬时仅施加一个频率，试 验条件包括频率范国（频带）或固左频率、振幅和试验持续时间。17.随机振动未来任一给左时刻的瞬时值不能预先确左的机械振动，无法用确定性函数而须用概率统 计方法定量描述英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。1&跌落跌落试验用于模拟产品包装后不同的棱、角、而于不同的高度跌落于地而时的情况，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髙度及耐冲击强度。从而 根据产品实际情况进行改进

8、、完善结构设计或完善包装设计(Highly ACCeIerated 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 加速眾履试验样品的缺陷和薄弱点，而后对無露的缺陷和故障从设讣、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，最大的特点是设置髙于样品设讣运行限的环 境应力，从而使疑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(ACCeIerated 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

9、应力不能超过样品任何一个器件或材料的额宦应力。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，以便确左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前，为使试验样品性能稳泄，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 査。2.试验应力高温贮存初始检测按相关规范规左对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电阻）测试。

10、条件试验将受试样品放入温箱内，使箱内温度升（loCInin）至105C或85C （水冷机型105C,风冷为859）,保持48h恢复将温度降（lCmin）至正常大气条件，并在此条件下恢复Ih,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。温度(C)Tr=Tf=80min时间(h)注：参考IS016750-4,节低温贮存初始检测按相关规范规左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，使箱内温度降至-40C,保持24h。升降温速率为1 aCmino恢复将温度升至正常大气条件，并在此条件下恢复Ih,箱内

11、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。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85C或65C （水冷机型85C,风冷为65C）,上电运行，保持96h升降温速率为1 Cmin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Ih,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IS016750-4,节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（

12、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 *Cmin,使箱内温度降至-40C,温箱温 度在-40C保持4h后，设备上电，-40OC温度停留时间为24h,低温试验结朿后升温至常温， 设备下电，升温速率为1 Cmino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Ih,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;恒定湿热试验初始检测按相关规范规左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

13、至40C,湿度升至93%,上电运行，保持21 天。升降温速率为lt/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Ih,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: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。条件试验将受试样品放入温湿箱内，使箱内温度降（lCmin）至-40C,在-40C保持1小时30 分钟，然后升温至85C或65C （水冷机型85C,风冷为65*0,在85C保持1小时30分 钟，升降温速率为1 Cmin,共计30个循环。设备上电运行：

14、上电运行阶段为低温-40C保持阶段最后30分钟，以及升温到20C开始运 行至85C保持结朿。表一温度变化及保持参考表格时间mm温度902060-40150-4021020275853658543020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Ih,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ISO 16750-4,节交变湿热试验初始检测按相关规范规左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） 试脸箱的温度在内，应连续升到（6

15、52） C或（852） C （水冷机型85C,风冷 为65oC）相对湿度为（93 + 3） %.b） 试验箱的温度和相对湿度分別保持为（652） C和（933） %,直到循环试验开始 后止。C）试验箱的温度在内降至（252） C。在此期间相对湿度应保持在80-96%范用内， 在25C时保持IhOd） 自循环开始后8h起，试验箱的温度应在一内应连续升到（652） tCo相对湿度为 （933） %。e） 试验箱的温度和相对湿度分别保持为（652） C和（933）,直到循环开始后止。f） 试验箱的温度在内降至（252） C。在此期间相对湿度应保持在80%-96范囤内。g）试验箱继续稳定保持为温度（2

16、52） C、相对湿度（933） %,直到低温循环开始或24h循环结束，即在26C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1O25,C93%不工作10265,C93%不工作3465C93%不工作425,C93%不工作5125,C93%不工作665,C93%不工作7465,C93%工作Ioinin825,C93%不工作9925,C93%工作Ioinin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Ih,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IS016750

17、-4,节低温极限测试初始检测按相关规范规左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（lCmin）至-10C,半小时后上电运行，-2（TC共 保持Ih,然后分别降至-30C、-IOaC. -50*C, -60oC,每个温度点做冷启动一次，每个温 度点共保持1小时。-50C内能正常启动。恢复试验结朿后将温箱内温度升（liCmin）至正常大气条件，并在此条件下恢复Ih,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:高温极限测试初始检测按相关规范规左对试验样品进行外观检查及电性能（含绝缘电

18、阻）测试。条件试验将受试样品放入温箱内，使箱内温度升髙（ITVmin）至65C并保持止，然后分别升至 75iC. 85C、95oC、105C,每个温度点共保持1小时，直到产品报过温保护或英他原因导 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。恢复试验结朿后将温箱内温度降(1*C/min)至正常大气条件，并在此条件下恢复Ih,箱内 升温时间不汁入恢复时间。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 IS016750-4, if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

19、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Ih,箱内升温时间不计入恢复时间。最后检测检査外观应符合产品标准的要求，然后检査外观、功能性能检测，应无异常。注：参考IS016750-4,节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-40r,高温80C,髙低温各保持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

20、正常工作。试验参考曲线：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,峰峰值;25500Hz,加速度30ms2o水平X、Y方向：1025Hz,振幅,峰峰值;25500Hz,加速度15ms2要求上电运行。每个方向8小时。恢复振动停止。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QCT_413-2002_汽车电气设备基本技术条件，节粉尘试验初始检测按相关规范规立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IOs,吹尘1分钟，静苣59分钟，为

21、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Ih,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立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IS060253 m路车辆防护等级，第5肖防水试验初始检测按相关规范规立对试验样品进行外观检查及电气性能（含绝缘电阻）测试。条件试验风冷机器执行IPX5, %个方向喷水总共3min,水冷机器执行IPX7, Im深水浸泡半小 时。恢复将温度升至正常大气条件。最后检测按相关规范规立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IS060253道路车辆防护等级，第6丹包装随机振动试验初始检

22、测按相关规范规左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A0.005寿5 200FreqUenCy（HZ）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节包装跌落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。条件试验跌落条件参考下表:表三包装跌落参考参考重址（Kg）跌落商度（mm）97609 -IS66018 - 2760027 - 3645036 - 4538045 - 6830068 - 113250113200最后检测拆开包装检査，包装无破损.样品无撕裂、变形、脱落，上电后

23、样品无异常。注:参考GB-T ,第8节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试验规范随机振动寿命试验初始检测按相关规范规立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频率HZPSD(is2)2Hz101820363036180I20001泪加i度均方根(r.n. S)值为57.9 n最后检测样品无撕裂、变形、脱落，上电后样品无异常注:参考 IS016750-3, .2 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 能出现的应力顺

24、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。功能性能测试七.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坏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J 结构件变形J / 器件过热t7/ 时序不当t7J / 2 附录二：IPXX （防尘等级&防水等级），参考 如下表五，防尘等级参考数防护范碉说明字O无防护对外界的人或物无持殊的防护1防止直径大jF50mm的固体

25、外物侵入防止人体（如于学）I対意外而接触到电湍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抬接触到电器内部的零件，防止中等尺寸（直径大于的外物侵入3防止大于直径的固体外物侵入防止直径或厚度大于的工具、电线及类似的小型外物侵入而接触 到电器内部的零件1防止大于直径的固体外物侵入防止直径或厚度大于的丄具.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，但灰尘的侵入址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囤说明O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

26、的水滴（如凝结水）不会对产品造成损坏，模拟1分钟Imm降雨虽持续10分钟2倾斜15度时，仍可防止水滴侵入十电器由垂直倾斜至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 入电器而适成损坏4防止飞溅的水侵入防止各个方向飞溅而來的水侵入电器而造成损坏5防止喷射的水侵入防止來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，可防止因大浪的佞袭而适成的损坏7防止浸水时水的侵入电器浸在水中一定时间或水斥在一定的标准以下，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斥下，可确保不因浸水而造成 损坏

27、八.注意事项 li1） 低温运行试验和低温极限试验一左要做冷启动，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） 若有客户指疋测试条件，按照客户指左的条件执行试验。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） |样木1正弦振动Z 方向：1025Hz,峰峰值;25500Hz,加速度 30ns2 水平X、Y方向：】O、25Hz,峰峰值;25、500Hz,加速度 15ms2721冷热冲击WC80t9盐雾试验中性盐雾3粉尘试验IP6X1防水试验IPX51样木2包装振动参考516282包装跌落参考51628高温存储105C或859 （水冷机型105C,风冷为85C）2低温存储-40oC1商温运行85X2或6FC （水冷机型85tC,风冷为65C）4低温运行-40OC1恒定湿热10fC, RH93%21温度循环-4(C85C或 65C9交变湿热25tC85tC或 65C, RH93$10低温极限常溟、-6091商温极限常温、10591样本3随机振动 试验参考 IS0167501618粉尘试验IP6X1防水试