随着新能源汽车的快速发展，汽车电气系统变得更加复杂，对电气设备的性能和可靠性要求更高。该标准增加了大量适用于电动车的测试项目，如更详细的直流电源电压测试规范、短路 / 过载保护测试等，以满足新能源汽车电气系统测试的需求。此篇文章针对电气负荷ISO16750-2(2023)标准进行解读，可帮助汽车电气系统产品在DV和PV阶段进行改进。

一、工作模式

工作模式1

不向DUT供电

-工作模式1.1:DUT未连接到线束。

-工作模式1.2: DUT模拟在车辆上的安装位置,连接到线束。

工作模式2

DUT在测试电压UB的情况下进行电气操作

一工作模式2.1:系统/组件功能未激活(例如睡眠模式 )。

一工作模式2.2:典型工作模式下具有电气操作和控制的系统/部件。

一工作模式2.3:在最小负载下进行电气操作和控制的系统部件。

一工作模式2.4:在最大负载下进行电气操作和控制的系统/部件。

工作模式3

DUT以测试电压U_A和U_X进行电气操作，并进行所有电气连接。但是，没有安装辅助机器(例如冷却系统)。

一工作模式3.1:系统/组件功能未激活。

一工作模式3.2:典型工作模式下具有电气操作和控制的系统/组件。

一工作模式3.3:在最小负载下进行电气操作和控制的系统/部件。

一工作模式3.4:在最大负载下进行电气操作和控制的系统/部件。

工作模式4

DUT以测试电压U_A和U_X进行电气操作，并进行所有电气连接。此外，还安装了一台辅助机器(例如冷却系统)。

一工作模式4.1:系统/组件功能未激活。

一工作模式4.2:典型工作模式下具有电气操作和控制的系统件。

一工作模式4.3:在最小负载下进行电气操作和控制的系统/部件。

一工作模式4.4:在最大负载下进行电气操作和控制的系统/部件。

二、测试项目

2.1直流供电电压范围

目的：验证产品在最小和最大工作电压范围内能否符合设计。

表1 直流电源电压，试验条件组合

表2 直流电源电压参数

表3 12V系统电源电压

表4 24V系统电源电压

图1 直流电源电压试验曲线

测试方法：

按照表2和图1编辑测试程序，将DUT放置在表1环境中并按照相应的模式运行。再将测试脉冲输入DUT。

 

2.2 过电压测试

2.2.1 长时间过电压

目的：该测试模拟交流发电机调节器发生故障的情况，从而使交流发电机的输出电压上升到正常值以上情况下，实验装装置的功能是否符合设计要求。

表5 长时间过电压

测试方法：

按照表5将DUT放置在相应的环境条件下，待DUT温度稳定后，将DUT设置3.4模式运行，按照表5设置相应的测试参数，再将测试脉冲输入DUT。

2.2.2 跳跃启动

目的：在汽车的蓄电池电量耗光情况下用另一辆车和跨接电缆启动车辆，模拟汽车跨接启情况下功能是否符合设计。

图2 瞬时过电压

表6跳跃启动

测试方法：

将DUT放置在表6中环境条件下，待DUT温度稳定后，将DUT设置2.2或3.2模式运行，按照图2和表6设置相应的测试参，再将测试脉冲输入DUT。

图3 瞬时过电压

表7 瞬时过电压

测试方法：

连接DUT并设置3.4模式，按照图3和表7设置相应的测试参数，再将测试脉冲输入DUT。

2.3 叠加交流电压

目的：检验DUT对车载系统中波纹的抗扰度，如交流发电机或DC/DC转换器引起的波纹。

图4 叠加交流电压

表8 叠加交流电压

表9 叠加交流电压

图5叠加交流电压

测试方法：

参考测试：按照图5连接DUT，设置DUT为3.3模式，按照图4、表8和表9设置不同测试频率及Upp；调节UR，使得达到相应的目标值或达到Ipp的最大限值；并记录UR。

电压文波测试测试：设置DUT为3.2模式，按照图4、表8和表9及参考测试中的UR，设置测试参数进行测试。

 

2.4 供电电压的缓降和缓升

目的：模拟蓄电池在慢速放电和充电的情况下功能是否符合设计。

图6 供电电压的缓降和缓升

测试方法：

连接DUT并设置3.2模式，按照图6设置电压从UA缓慢降低（0.5±0.1mv/min或不超过25mv的相等步长）至0V，然后缓慢增加至UA。

2.5、电压瞬态变化

2.5.1 瞬态电压跌落

目的：模拟其他电路中的保险丝熔断时产生的影响情况下功能是否符合设计

图7 12V系统-瞬态电压跌落

图8 24V系统-瞬态电压跌落

测试方法：

连接DUT并设置3.4模式，按照图7或图8设置电压，将试验脉冲同时加到DUT的有效输入端。上升和下降时间应不超过10ms。

2.5.2 微中断

目的：该测试模拟由电源线短路或开路引起的电源电压微中断事件的影响，例如由触点故障、继电器缺陷、继电器触点反弹或从主电源切换到几余电源引起的。

图9微中断-可变中断

表10 微中断-可变中断

表10 微中断-可变中断

表11 微中断-可变恢复

测试方法：

将电源与微秒开关及DUT连接，设置DUT为3.4模式，在微秒开关中按照图9、表10，图10、表11编辑进行测试。

2.5.3 电压跌落时的复位性能

目的：模拟电压跌落情况下复位功能是否符合设计。该测试验证了DUT在不同电压降下的复位行为。此测试适用于具有重置功能的设备，例如包含微控制器的设备。

图11 电压跌落时的复位性能

测试方法：

DUT工作模式为3.4，DUT工作在Usmin时，降低供电电压到Usmin的95%，持续至少5s，然后再次升高至Usmin，持续至少10s；接下来继续降低供电电压到Usmin的90%，重复上述步骤，每次降低5%，直至为0V。

2.5.4 启动脉冲

目的：该测试验证了DUT在启动期间和之后的行为，模拟DUT在启动阶段功能是否符合设计。

图12 启动脉冲

表12 启动脉冲-12V系统

表13 启动脉冲-24V系统

测试方法：

DUT工作模式为3.2，将启动特性试验脉冲同时应用于DUT的所有相关输入（连接）上10次。每个启动周期之间的恢复时间应≥2s，直到DUT 100%运行为止。

2.5.5 抛负载

目的：该测试模拟了在交流发电机产生充电电流时，当放电的蓄电池断开时发生的负载转储瞬态，此时交流发电机电路上仍有其他负载。

图13 抛负载-测试A-无集中抛负载抑制

表14 抛负载-测试A-无集中抛负载抑制

图14 抛负载-测试B-具有集中抛负载抑制

表15 抛负载-测试B-具有集中抛负载抑制

测试方法：

DUT工作模式为3.4，将图13、表14或图14、表15的脉冲施加到DUT。

总结：通过规定一系列严格的电气负荷测试项目，如供电电压微中断、电压下降时复位行为、启动特性、抛负载等测试，可以模拟实际使用中可能遇到的电源瞬间中断、电压波动等极端情况，评估车载电器设备的适应性和耐久性，从而提高产品在实际使用中的可靠性。除了以上提到的测试项目外，还有反向电压、地偏移及电源偏移以及开路实验、多线中断等测，其余内容将在下篇呈现，敬请关注。