汽車整車高壓線速需要做哪些項(xiàng)目的試驗(yàn)？

    高壓線速作為整車不可或缺的關(guān)鍵零部件，為電動汽車的可靠運(yùn)行和安全提供了保證。因此高壓線束的產(chǎn)品驗(yàn)證與測試也成為各大主機(jī)廠的重要工作。目前主流汽車廠的產(chǎn)品測試還是以零部件級測試為基礎(chǔ)，依據(jù)各自的企業(yè)規(guī)范進(jìn)行轉(zhuǎn)換。目前主流的測試規(guī)范一般有三大類：一是歐盟四大主機(jī)廠：奧迪、寶馬、戴姆勒、保時(shí)捷聯(lián)合制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LV系列標(biāo)準(zhǔn)；二是北美三大主機(jī)廠：克萊斯勒、福特、通用的EWCAP更新的SAEUSCAR系列標(biāo)準(zhǔn)；三是國內(nèi)GB系列標(biāo)準(zhǔn)。本文將依據(jù)高壓線束的空間布局、線纜線徑選型、高壓連接器選型、充電線纜及接口類型及應(yīng)用、線纜固定及防護(hù)設(shè)計(jì)、EMC設(shè)計(jì)、高壓安全（HVIL） 設(shè)計(jì)等，從需求角度闡述目前的線束總成級別測試。

1 高壓線束的產(chǎn)品測試分類

       高壓線束的產(chǎn)品測試可分為一般性測試和高壓專項(xiàng)測試。一般性測試可分為三類：機(jī)械測試，電性能測試及環(huán)境測試。本文章將主要討論線束總成的產(chǎn)品驗(yàn)證測試，不會對零部件設(shè)計(jì)測試進(jìn)行分析。

2 線束的一般性測試

2.1 線束機(jī)械測試

2.1.1 端子至線纜的拔出力：該測試是為了確保線束在車輛裝配過程及后續(xù)使用產(chǎn)生的作用力不會使線纜脫出端子，從而造成產(chǎn)品失效。該測試與供應(yīng)商的壓接參數(shù)和線纜接插件匹配度有高度相關(guān)性。具體力學(xué)性能要求見表1。

2.1.2 高壓線束整車的振動及沖擊測試：該測試是為了確保將線束總成在車輛在實(shí)際使用的環(huán)境中遭受各種振動和沖擊下，不造成電氣連接的不連續(xù)以及機(jī)械部件的失效。該項(xiàng)測試依據(jù)振動和機(jī)械沖擊的烈度和頻度進(jìn)行分級測試，具體要求可參看GB/T28046.3-2011。特別強(qiáng)調(diào)一點(diǎn):高壓線束連接電機(jī)部分因?yàn)榇嬖诔銎胀ǜ邏壕€束的惡劣振動條件,需要按照GB/T18488.1-2015的實(shí)際情況選擇對應(yīng)測試標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行補(bǔ)充振動試驗(yàn).

2.1.3 高壓線束的跌落測試：該實(shí)驗(yàn)?zāi)M整車零部件在工廠進(jìn)行裝配或運(yùn)輸過程中發(fā)生掉落的情況下，產(chǎn)品不能出現(xiàn)功能損壞，且滿足基本外觀不破損的要求。

2.1.4 高壓線束的屏蔽層拉脫力：該測試是因?yàn)楦邏壕€束一般使用屏蔽線纜，其中的屏蔽層需要通過壓接環(huán)壓接后和接插件的金屬屏蔽區(qū)域進(jìn)行有效接觸。為了確保線束裝配和后續(xù)使用中并不會出現(xiàn)線束的屏蔽脫落，，導(dǎo)致汽車電干擾的情況發(fā)生。一般要求拉脫力要大于150牛頓。

2.2 線束電性能測試

2.2.1 最大電流承載能力：該測試是為了確定線束在開始發(fā)生過度熱降解和/或具有超額電阻之前能夠承受的最大試驗(yàn)電流。實(shí)驗(yàn)的合格標(biāo)志是在規(guī)定的載流范圍內(nèi)，整個(gè)連接系統(tǒng)內(nèi)任何一點(diǎn)的溫升不可超過55度或不可超出產(chǎn)品的使用極限。目前不同規(guī)格線束將依據(jù)線纜截面積進(jìn)行載流劃分，具體可參看下表2：

2.2.2 1008H循環(huán)載流測試：該測試是為了模擬線束總成在車輛預(yù)期使用年限中的主要功能。通過加速老化試驗(yàn)，確保高壓線束在預(yù)期使用年限內(nèi)能有效安全的保證整車正常功能。該實(shí)驗(yàn)的基本依據(jù)是按照主機(jī)廠要求的額定電流確保產(chǎn)品任何一點(diǎn)的的溫升不可超過55度或不可超出產(chǎn)品的使用極限。

2.2.3 電壓降測試：該項(xiàng)測試是為了確定在標(biāo)稱電流狀態(tài)下由于導(dǎo)線壓接和接觸面區(qū)域的電阻而產(chǎn)生的電壓降。可以根據(jù)電壓降計(jì)算出總連接電阻。根據(jù)不同的線束規(guī)格，線束的壓接點(diǎn)的接觸電阻可參看表3：

2.2.4 屏蔽層電性能、電阻測試：該項(xiàng)測試是為了確保供應(yīng)商在總成生產(chǎn)時(shí)工藝水平不合格，導(dǎo)致產(chǎn)品的屏蔽層工藝差。一般要求屏蔽層壓接電子小于3m歐姆。對于電性能測試，則是模擬整車在產(chǎn)生紊亂電流時(shí)，線束還能安全有效的工作。實(shí)驗(yàn)要求線纜在內(nèi)芯按照額定電流工作時(shí)，給外屏蔽層施加10A一小時(shí)或25A一分鐘的情況下，檢測產(chǎn)品的內(nèi)部溫升情況。確保產(chǎn)品任何一點(diǎn)的的溫升不可超過55度或溫度不可超出產(chǎn)品的使用極限。

2.3 線束環(huán)境測試

2.3.1 基本防護(hù)測試：按照不同使用環(huán)境，線束在特定汽車區(qū)域需要滿足對應(yīng)的IP防護(hù)等級。按照GB4208-2017的相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)。確保線束總成滿足相應(yīng)的防水，防塵，放指觸，防金屬線及防熱水多角度噴濺要求。

2.3.2 溫濕循環(huán)測試：該實(shí)驗(yàn)?zāi)M整車在復(fù)雜環(huán)境下的工作耐久可靠性。要求高壓線束在一定的溫度變化和恒定的濕度疊加條件下，經(jīng)過一段時(shí)間的環(huán)境老化后，還能滿足絕緣，耐壓，接觸電阻及氣密要求。一般要求完成下圖1的溫度變化和80-100%相對濕度的循環(huán),具體循環(huán)數(shù)量推薦大于40次以上。

2.3.3 高低溫老化測試：該實(shí)驗(yàn)?zāi)M整車在惡劣環(huán)境下的工作耐久可靠性。一般純電動車要求滿足（-40℃--- 105℃），混合動力要求（-40℃---125℃）。在對于的最低溫度工作480小時(shí)，在最高溫度工作1008小時(shí)后。線束產(chǎn)品還能滿足絕緣，耐壓，接觸電阻及氣密要求。

2.3.4 高低溫沖擊含飛濺冷水測試：該實(shí)驗(yàn)?zāi)M整車在突變環(huán)境下的工作耐久可靠性。一般要求高壓線束能在冷環(huán)境維持30分鐘，熱環(huán)境維持30分鐘，在兩個(gè)環(huán)境之間必須保證在30秒內(nèi)完成變換，且在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中噴淋常溫水。實(shí)驗(yàn)需要至少99次循環(huán)以上。完成測試后，高壓線束需要滿足絕緣，耐壓，接觸電阻及氣密要求。

2.3.5 耐化學(xué)試劑測試：該實(shí)驗(yàn)是為了模擬整車在化學(xué)泄露的工況下，線束總成仍然能滿足基本的使用和可靠性。一般要求由主機(jī)廠按照實(shí)際汽車使用的各類溶劑（變速箱油，冷凝劑，潤滑油，機(jī)油，汽油，清洗劑，制動液等）對線束產(chǎn)品進(jìn)行浸沒實(shí)驗(yàn)。要求線束產(chǎn)品在允許一定形變率的情況下，滿足絕緣，耐壓，及氣密要求。

3 高壓線束專項(xiàng)測試

3.1 EMC測試：該測試主要基于高壓線束的大電流和大電壓,確保高壓線束總成在高壓裝置的衰減必須>70dB@ 10kHz to 5MHz, >65dB@ 5MHz to500MHz.高壓線束的屏蔽與高壓插座外殼之間的屏蔽重疊必須是 360º.

3.2 中性鹽霧測試：高壓線束在裝配時(shí)，將附帶較多高壓附件如（螺接銅端子、線束金屬支架、金屬外殼接插件等）。需要確保線束在前艙和底盤滿足長時(shí)間（240小時(shí)到360小時(shí)）的鹽霧，確保無發(fā)生鹽霧腐蝕和電偶腐蝕。

3.3 ELV強(qiáng)檢測試：響應(yīng)國家號召，滿足汽車零部件的回收利用和報(bào)廢法規(guī)。同時(shí)排除禁用物質(zhì)滿足GB/T 30512-2014。

3.4 高壓基本性能參數(shù)：滿足高壓線束特定的絕緣、耐壓、爬電間隙等要求。

3.5 高壓互鎖測試：該項(xiàng)測試要求當(dāng)移除高壓電源連接時(shí)，HVIL 系統(tǒng)必須保證導(dǎo)體環(huán)路安全分離。互鎖系統(tǒng)必須在高壓接插件分離前將高壓電源切斷。

4 測試分組及交叉驗(yàn)證

     以上測試僅為高壓線束各項(xiàng)基本性能的單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。基于各個(gè)主機(jī)廠的特點(diǎn):測試分組及交叉性驗(yàn)證反而成為了各個(gè)企業(yè)產(chǎn)品差異的分水嶺。部分企業(yè)為節(jié)約成本，往往在驗(yàn)證樣品數(shù)量、實(shí)驗(yàn)分組邏輯性上模棱兩可,偷工減料。關(guān)于測試分組，個(gè)人應(yīng)該滿足以下幾點(diǎn)要求：機(jī)械性能和電性能類測試，不光需要滿足設(shè)計(jì)初期參數(shù)，還需要按照供應(yīng)商推薦的循環(huán)插拔次數(shù)后再次驗(yàn)證，以免出現(xiàn)部分產(chǎn)品在插拔后發(fā)生性能下降；環(huán)境類測試需要將高壓線束關(guān)鍵指標(biāo)（絕緣、耐壓、氣密、溫升）作為環(huán)境老化后的關(guān)鍵考核項(xiàng)，務(wù)必確保環(huán)境測試后高壓線束關(guān)鍵指標(biāo)依然滿足要求。測試樣品數(shù)需要根據(jù)高壓線束零部件在設(shè)計(jì)驗(yàn)證時(shí)的樣品數(shù)量保持一致。一般要求測試樣品數(shù)在3-10組，這樣才能確保測試數(shù)據(jù)的可靠性。測試分組標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該要求高壓線束以同一標(biāo)準(zhǔn)為參考（如USCAR2&37或LV214&215或國標(biāo)企標(biāo)），避免供應(yīng)商在多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件切換，逃避關(guān)鍵指標(biāo)或降低實(shí)驗(yàn)要求或驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語

高壓線束作為新能源汽車的新型產(chǎn)物。在借助傳統(tǒng)汽車低壓線束在制定產(chǎn)品測試標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，需要切實(shí)結(jié)合高壓線束的特點(diǎn)，因地制宜，充分考慮高壓線束的安全，可靠性要求。目前中國的新能源產(chǎn)業(yè)處在一個(gè)高速發(fā)展的階段。很多企業(yè)投入到這個(gè)新興行業(yè)，導(dǎo)致線束及其零部件的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。我們要正視市場上的質(zhì)量問題和重大風(fēng)險(xiǎn)問題，在產(chǎn)品的研發(fā)和后期的驗(yàn)證中本著嚴(yán)肅、嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的態(tài)度做到嚴(yán)格把關(guān)，充分驗(yàn)證。堅(jiān)決不允許不合格的產(chǎn)品流入終端市場。總而言之，質(zhì)量是企業(yè)的生命，我們要為質(zhì)量負(fù)責(zé)到底。

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