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汽车电子测试解决方案
  • 发布日期:2022-02-08      浏览次数:261
    • 简介
      如何进行继电器接点相关测试? 如何评估继电器接点(NO/NC)多次使用后的机械特性?继电器可以由所接收的电气信号来改变电磁体(Electro Magnet)产生机械性的开关动作。常应用于接收电子信号来控制其它电子装置,通过施加电压在继电器的Coil,会使Coil通过电流并磁化铁心(Core),而电枢(an armature)会因电磁力而吸引至铁心,产生机械性的开关动作。


                                                                                 图1. 继电器内部结构图

      电动车继电器连接架构
      继电器应用于电动车的架构如下图,当启动器发动的瞬间,也同步接通拉载的电流。


      2.      电动车继电器连接架构

      拉载电流时序

      电动车继电器组件的拉载电流时序可简化模拟成以下时序图


      3.    拉载电流时序

      模拟测试设备
      如下图。Power Supply 与 Relay Electronic Load 采用串联连接,并设定 Electronic Load Sequence 拉载电流,每次 Relay NO/NC COM 端导通时,测试 NO/NC COM 电流耐受性。同时利用 Power Supply 序列式电源输出产生控制信号,控制 Relay NO/NC COM 端的 ON-OFF 状态。

      透过固纬的测试方案,使用者可以依据实际量测需求,规划 Power Supply 的控制信号,不仅可以控制信号的电压、电流,时间及周期,还可以决定执行时的循环次数。客户可以产生各种控制信号来测试继电器。Electronic Load 可针对 Relay 的规格值进行验证,包含电流耐流值及电流耐流时间,以确保继电器出货的质量。


      4.      以测试设备替代实际状况架构

      多组继电器测试
      若将继电器循环测试中间的休息时间插入其他继电器的测试,将可节省数倍的测试时间,其动作时序可由下图表示。


      5.      多组继电器测试时序

      多组测试连接方式
      多组继电器测试的设备连接方式如下图表示,其中控制不同继电器的电源可使用多通道电源设备来控制。


      6.      多组连接架构

      量测仪器设定
      当所有设备连接完成,并搭配计算机端的软件控制,控制继电器的通道、拉载电流等等…即可达到多组的测试需求,其实际动作波形可由下图表示:


      7.      仪器设定时序

      上图中,第一行波型为电子负载设定的拉载电流,第二行波形为继电器通道的磁簧开关,第三行波形为实际的电流拉载。由图可看到继电器的电流拉载随着继电器的磁簧开关同步开始与停止。

      执行测试
      由客制的软件需求撰写出测试程序,可设定继电器电流拉载的多组部阶与循环次数,可设定继电器的拉载电压与继电器信道开关,并可调整测试时序的时间,其接口可如下图表示:


      8.      测试软件接口

      测试结果
      当测试有异常时,程序会立即的停止测试并表示出异常的状态为何? 那一颗继电器的异常? 异常状态为开路或者是短路?

       

      图9. 第二颗继电器异常:短路


      10.   第三颗继电器异常:开路

      持续性测试
      测试软件也加入了一个特别的功能,当异常的继电器被更换成下一个正常的继电器后,程序可以继续执行测试,被更换的继电器测试数据会重新累计,而没被更换继电器测试数据会继续累计计算。此功能可透过程序中的 Chan 及 Resume 来执行达成

      测试设备表
      整个系统的测试设备可由下表表示,其规格的部分可以因测试需求不同而替换设备型号。

      项目

      设备名称

      型号

      需求数量

      说明

      1

      PC (Software)

      Win10 (Labview)

      1

      软件程序设定与操控

      2

      DC Power

      PST-3201

      1

      Relay coils 开合控制

      3

      DC Power

      PSU 12.5-240(B)

      1

      Relay contact 拉载电源

      4

      DC Electronic Load

      PEL-3322

      1

      Relay contact 拉载设定

       

      结论
      继电器组件为现代很多机械或电子设备的常用组件,其组件的寿命、特性、稳定性等等…的,都是产品质量的一项评估指针,因此对于继电器组件的测试是有所必需的。

       

       

      EV动力电池的好坏对于汽车性能以及质量占有极大的影响。固纬电子对于磷酸锂铁电池或是三元电池的测试提供了适用于产线或是品保验证单位的测试解决方案。不论是I-V 曲线的描绘或是波形的检测皆建议使用固纬电子的电子负载以及直流电源进行模拟以及测试。

       

        车载充电器(On Board Charge Module, OBCM) 为管理 EV充电机制而装载在车上的装置。因此根据 GB/T 20134 ,充电时须与充电桩有充电模式的配合以及保护机制的定义。固纬电子根据其 ATS-8000 的自动测试系统提出了适合OBCM 以及充电桩的测试解决方案,提供了配合规范的控制方式,以及开关及阻值增减等的功能,使得不论是 OBCM 或是充电桩间都可以藉由测试系统仿真多种的充电模式。藉由以 NI 软件为基础的测试软件,整合 CANBus 以及固纬电子的AC / DC Source & Load 的产品不但可以提升测试的便利性也提升验证速度。

       

      车用DC/DC解决方案

            固纬电子的直流电源一直以来拥有*的人气以及值得入手的评价,近年来也推出了全新单信道大功率直流电子负载系列。此两种产品皆推荐使用在测试现今EV用的DC/DC Converter。固纬电子基于电源产品的测试解决方案ATS-8000,也推出了可涵盖 CANBus 传输的车用 DC/DC 电源专用测试系统。由于是整合自行开发的单机且采用新一代的测试系统设计不但整合度高速度快,且使用的软件开放性也较好。

       

            ISO-16750 是一个如何面对汽车电子安全性随着各种环境条件所产生的质量因素,以确保道路车辆行车安全的规范。

      随着电子产业科技日新月异 ,各种先进的电子产品大量的应用到车辆上,逐渐获得消费者的喜爱 改变用车的习惯。在汽车电子产品的生命周期内,将会面临各种使用环境和用车条件。随着时间的推移,这些环境和条件必将导致产品质量以及产品失效性等相关问题。
      因此国际标准委员会 (ISO) 于 2003 年发布一份关于车辆电子电机环境实验标准又称 ISO-16750,此标准用于设备寿命周期内预期将要承受的真实环境,系统的用户提供一组*的环境条件、试验和要求。标准在形成过程中考虑了下列环境因素:世界地理和气候,车辆类型,车辆使用条件和工作模式,设备寿命周期,车辆供电电压,以及在车辆内的安装位置等,为道路车辆电子设备安全做一完整的检验标准与安全上的测试依据。

       

       

      ISO-16750测试范围

      除了第一部分(ISO-16750-1)为通则与定义外,其余三部份如下

      电力负载(16750-2)主要环境条件为直流电压,过电压等 12 项测试。此部分并无安装位置区分,适用于任何道路车辆之电子装置。

      机械负载(16750-3)主要环境条件为引擎产生的正弦震动,行驶于道路的随机震动,搬运或凹凸路面所引起的机械冲击,磨耗强度,碎石冲击以及表面强度…等 6 项测试。

      气候负载(16750-4)此负载测试环境条件有 16 项。归纳其主要环境条件则分别为高低温,温度变化,冰水冲击,温度冲击,防尘防水,盐雾,气体腐蚀,湿热,太阳辐射…9 项。

       

       


       

       

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