Расшифровка новейшего стандарта: основные обновления и ключевые особенности системы тестирования ISO 16750-2:2023

Резюме

ISO 16750-2:2023, являясь универсальным международным стандартом для испытаний под электрической нагрузкой электронных и электрических компонентов автомобилей по всему миру, обновил многочисленные разделы, посвященные испытаниям на электрическую нагрузку, ориентированные на электромобили и интеллектуальные бортовые контроллеры. Традиционное дискретное испытательное оборудование не может в полной мере охватить все параметры испытаний, предусмотренные последним стандартом, а согласованность и прослеживаемость данных испытаний не соответствуют требованиям сертификации производителей автомобилей и лабораторий CNAS. Испытательная система ISO 16750-2:2023 представляет собой интегрированную комплексную испытательную платформу, адаптированную к новому стандарту. Система испытаний бортовых электронных электрических характеристик LS-ISO16750, выпущенная компанией LISUN Это стандартизированная система тестирования, соответствующая стандарту ISO 16750-2:2023. Она разработана для автомобильных электронных и электрических компонентов, таких как ЭБУ, бортовые датчики, бортовые зарядные устройства и преобразователи постоянного тока. Полное оборудование включает в себя несколько типов блоков моделирования сигналов, которые могут воспроизводить все условия электрической нагрузки во время работы автомобиля, включая колебания напряжения, переходные высоковольтные импульсы, смещение потенциала земли, периодические обрывы жгутов проводов и короткие замыкания цепей. Единая платформа управления обеспечивает полностью автоматизированное тестирование, оценивает электрическую надежность компонентов в соответствии с отечественными и зарубежными стандартами, включая ISO 16750-2:2023, VW 80000 и GM 3172, и заблаговременно выявляет риски отказов, такие как аварии, потеря связи и повреждение микросхем, вызванные ненормальным электропитанием и внезапными изменениями нагрузки. В то же время, она отвечает требованиям полномасштабной проверки НИОКР, контроля качества на производственной линии и сертификации соответствия сторонними лабораториями. В данной статье, основанной на системе тестирования ISO 16750-2:2023, сравниваются различия в требованиях к тестированию между старым и новым стандартами, анализируется аппаратная структура и точки функционального обновления системы LS-ISO16750, а также иллюстрируется возможность охвата оборудования с помощью стандартной таблицы соответствия элементов. 

Изменения в требованиях к оборудованию, внесенные в результате обновления нового стандарта ISO 16750-2:2023.

По сравнению со старым стандартом, ISO 16750-2:2023 добавляет большое количество пунктов испытаний для высоковольтных вспомогательных компонентов 48-вольтовых мягких гибридных и чисто электрических автомобилей, уточняет условия испытаний, такие как прерывистое прерывание жгута проводов, смещение заземления, динамические циклы напряжения и кривые регулирования напряжения интеллектуального генератора, а также повышает требования к измерению времени формирования сигнала, точности напряжения и скорости переключения. Традиционная схема испытаний, построенная на дискретных элементах с использованием источников питания, генераторов импульсов и короткозамкнутых выключателей, страдает от асинхронной связи оборудования, громоздкой калибровки параметров и длительного времени, затрачиваемого на переключение нескольких элементов испытаний. Один комплект оборудования не может одновременно выполнять различные испытания, включая изменение напряжения питания, сброс нагрузки и имитацию неисправностей цепи. Предприятиям приходится приобретать несколько приборов для согласованного использования, что значительно увеличивает затраты на строительство лаборатории и пороговые значения производительности.

Рыночный спрос на стандартизированные ISO 16750-2:2023 Системы тестирования Продолжает расти. Интегрированное комплексное оборудование позволяет объединить все модули моделирования в единый шкаф, единообразно планировать работу всех модулей с помощью программного обеспечения верхнего уровня, автоматически записывать кривые напряжения, тока и времени каждого теста, а также генерировать полные отчеты, соответствующие требованиям аудита OEM-производителей. Это принципиально решает такие проблемы, как разрыв данных и трудности воспроизведения рабочих условий, вызванные дискретным оборудованием, что является ключевой отправной точкой для... LISUN разработать бортовую систему тестирования электронных и электрических характеристик LS-ISO16750.

Система испытаний автомобильных электрических помех ISO 16750-2:2023

Общая архитектура и основные блоки системы тестирования LS-ISO16750 ISO 16750-2:2023

Полная испытательная система LS-ISO16750 ISO 16750-2:2023 выполнена в стандартном 19-дюймовом интегрированном корпусе. Внутри установлены пять основных аналоговых аппаратных блоков. Каждый модуль может работать независимо или синхронно выдавать суммарное электрическое напряжение, полностью охватывая 12 категорий основных испытаний, указанных в новом стандарте, а также дополнительные специализированные испытания для производителей автомобилей, таких как Volkswagen и General Motors. Функции каждого блока и соответствующие ему стандартные положения приведены ниже.

Первый блок — это четырехквадрантный биполярный симулятор напряжения LIS-APS-4030K300, являющийся базовым элементом всей системы тестирования ISO 16750-2:2023. Он поддерживает четырехквадрантный двунаправленный выход ±40 В/30 А с максимальной частотой 300 кГц и может имитировать рабочие условия, включая медленное нарастание и падение напряжения, длительное перенапряжение, мгновенное пониженное напряжение, наложенные пульсации переменного тока, питание с обратной полярностью и импульсы запуска. Он также оснащен высокоточными датчиками напряжения и тока и каналами сбора данных осциллографа для регистрации динамических электрических изменений на клеммах питания тестируемого оборудования в режиме реального времени, что соответствует всем пунктам тестирования, касающимся источников питания, из пунктов 4.2–4.7 стандарта. Доступны настраиваемые параметры напряжения и тока, расширяемые до ±80 В/150 А для тестирования крупных бортовых силовых компонентов.

Второй блок — это EMS-ISO7637Симулятор сброса нагрузки P5, специально воспроизводящий импульсы сброса нагрузки 5a и 5b, указанные в пункте 4.6.4 стандарта ISO 16750-2:2023, для имитации высоковольтных переходных скачков напряжения, возникающих при отключении мощных автомобильных нагрузок. Он обеспечивает максимальную энергию разряда 200 Джоулей с плавно регулируемым напряжением в диапазоне от 10 до 210 В, что соответствует специальным требованиям Volkswagen к испытаниям сброса нагрузки E-05. Он может быть подключен к четырехквадрантному источнику питания для проведения комбинированных стресс-тестов с наложением импульсов сброса нагрузки на нормальное электропитание.

Третий блок — это симулятор прерывания питания жгута проводов PFS-80V50A, разделённый на каналы силовых линий и каналы сигнальных линий. Каждый канал силовой линии поддерживает напряжение 80 В/50 А, а каждый канал сигнальной линии — максимум 2 А. Минимальное время прерывания составляет 1 микросекунду при скорости переключения не более 200 нс, что соответствует испытаниям на прерывание питания одного и нескольких жгутов проводов, описанным в пункте 4.9 стандарта. Он также соответствует испытаниям на долговечность контактов E-13 и разъёмов E-14, проводимым компанией Volkswagen, имитируя мгновенные помехи при отключении питания, вызванные ослаблением контактов жгута проводов во время работы автомобиля.

Четвертый блок — это симулятор смещения заземления LIS-OFFSET, который выдает смещение напряжения ±10 В/10 А на основе четырехквадрантной архитектуры источника питания, полностью охватывающий испытание на смещение опорного потенциала заземления в пункте 4.8 стандарта ISO 16750-2:2023. Он воспроизводит помехи, вызванные разностью потенциалов, возникающие из-за несбалансированного заземления всей проводки автомобиля и плохого заземления, и проверяет стабильность сбора сигнала датчиками.

Пятый блок — это симулятор короткого замыкания жгута проводов LIS-LSCS, стандартно оснащенный 30 независимыми каналами, а в качестве опции предлагается расширяемая 50-канальная модель. Он позволяет отдельно устанавливать режимы неисправностей, такие как короткое замыкание сигнальной линии, короткое замыкание линии электропитания на землю и взаимное короткое замыкание между линиями электропитания, в соответствии с пунктами испытаний, относящимися к короткому замыканию цепей, в пункте 4.10 стандарта. Он автоматически регистрирует мгновенный импульсный ток во время короткого замыкания для оценки способности устройств к защите от перегрузки по току.

Полная испытательная система ISO 16750-2:2023 оснащена программным обеспечением автоматического управления на базе Windows, которое позволяет пользователям редактировать пользовательские последовательности испытаний и выполнять более десяти последовательных электрических стресс-тестов одним щелчком мыши без ручного переключения оборудования на протяжении всего процесса. После тестирования автоматически экспортируются PDF-отчеты с исходными данными осциллограмм, соответствующие требованиям CNAS к прослеживаемости данных сторонних лабораторий.

Таблица сравнения охвата стандартных элементов для системы тестирования LS-ISO16750 ISO 16750-2:2023

Основные технические преимущества системы тестирования ISO 16750-2:2023, являющиеся результатом модернизации основных систем.

По сравнению с традиционными распределенными схемами тестирования, интегрированная система тестирования LS-ISO16750 ISO 16750-2:2023 включает в себя четыре различных технических усовершенствования, адаптированных к требованиям тестирования нового стандарта и продукции для транспортных средств на новых источниках энергии.

Первое важное преимущество — синхронное управление взаимодействием нескольких модулей. Программное обеспечение может синхронно планировать работу источников напряжения, генераторов сброса нагрузки, выключателей прерывания и устройств защиты от короткого замыкания для одновременного создания суммарного напряжения, имитируя экстремальные условия эксплуатации, когда на реальных транспортных средствах одновременно возникают множественные электрические неисправности. Традиционное дискретное оборудование не может обеспечить синхронизацию по времени и, следовательно, не может воспроизвести отказы устройств при наличии суммарного напряжения.

Второе важное преимущество — широкий диапазон расширяемых аппаратных характеристик. Основной блок питания, симулятор сброса нагрузки и выключатель прерывания жгута проводов поддерживают настройку параметров напряжения и тока. Можно подобрать параметры как для небольших датчиков с током 10 А, так и для бортовых зарядных устройств с высокой мощностью 150 А. Одна испытательная система ISO 16750-2:2023 может охватывать тестирование компонентов для легковых автомобилей с напряжением 12 В, коммерческих автомобилей с напряжением 24 В и гибридных автомобилей с напряжением 48 В, что значительно повышает коэффициент повторного использования оборудования.

Третье важное преимущество — это автоматический сбор данных по всему процессу и отслеживаемость. Встроенный многоканальный синхронный осциллограф позволяет записывать данные о форме сигнала в момент каждого изменения напряжения, импульсного скачка и короткого замыкания цепи. Отчеты об испытаниях автоматически связываются с номерами калибровки оборудования, временем испытаний и записями параметров, что полностью соответствует требованиям аудита OEM-производителей и требованиям CNAS к отслеживаемости лабораторных измерений, исключая ошибки и трудоемкие процедуры ручной записи данных.

Четвертым важным преимуществом является совместимость со специализированными стандартами различных марок автомобилей. В дополнение к основным пунктам ISO 16750-2:2023, система включает в себя полные шаблоны испытаний для VW 80000, GM 3172, LV 124 и Nissan 28401. Инженерам не нужно вручную редактировать сложные последовательности испытаний, и они могут выполнять специальные дополнительные испытания для производителей автомобилей, вызывая шаблоны, что сокращает цикл проверки НИОКР.

Примеры отраслевых сценариев применения системы тестирования ISO 16750-2:2023

Система тестирования LS-ISO16750 ISO 16750-2:2023 позволяет проводить испытания по всей цепочке производства автомобильной электроники. Научно-исследовательские лаборатории производителей автомобильных компонентов могут использовать ее для предварительной проверки электрической надежности прототипов, выявления дефектов в защите питания, цепях заземления и интерфейсах жгутов проводов на этапе проектирования, что позволяет снизить затраты на устранение неисправностей, выявленных в ходе реальных дорожных испытаний автомобилей. Производители систем управления батареями, бортовых зарядных устройств и преобразователей постоянного тока могут с помощью этого оборудования проводить полную проверку электрической нагрузки 48-вольтовых высоковольтных вспомогательных компонентов. Производители бортовых датчиков, приборных панелей и контроллеров кузова могут использовать ее в конце производственных линий для проведения стандартизированного тестирования электрической нагрузки каждого изделия перед отгрузкой и контроля качества серийной продукции. Сторонние автомобильные испытательные лаборатории могут создать комплексную сертификационную платформу для выдачи авторитетных протоколов испытаний, соответствующих международным стандартам и спецификациям OEM, поддерживая аудиты доступа к цепочке поставок для клиентов. Университеты и научно-исследовательские институты автомобильной промышленности могут применять его в экспериментальных исследованиях надежности автомобильной электроники, воспроизводя различные экстремальные нагрузки на электросети для изучения механизмов.

Если предприятиям необходимо одновременно проводить испытания на помехоустойчивость по стандарту ISO 7637, они могут дополнительно оснастить свои объекты следующим оборудованием. LISUN EMS-ISO7637 Генератор переходных помех для создания полноценной интегрированной лаборатории для испытаний на электромагнитную совместимость и электрические характеристики автомобилей. Комбинированное оборудование охватывает все международные стандарты испытаний автомобильной электроники.

Заключение

Новый стандарт ISO 16750-2:2023 обновил многочисленные строгие положения, касающиеся испытаний на электрическую нагрузку, ориентированные на новые энергетические системы и интеллектуальную автомобильную электронику. Традиционные распределенные измерительные приборы больше не могут удовлетворить требованиям полного, эффективного и прослеживаемого тестирования, что делает стандартизированные интегрированные системы необходимыми. ISO 16750-2:2023 Системы тестирования Незаменимое оборудование для лабораторий предприятий автомобильной электроники. Это зрелое комплексное решение, разработанное компанией [название компании]. LISUNСистема бортовых электронных испытаний LS-ISO16750 объединяет пять основных функциональных блоков, включая четырехквадрантное моделирование напряжения, генерацию импульсов сброса нагрузки, моделирование прерывистых обрывов жгута проводов, моделирование смещения заземления и моделирование короткого замыкания цепи. Она полностью охватывает все 12 категорий испытаний электрической нагрузки, указанных в ISO 16750-2:2023, и совместима с индивидуальными спецификациями испытаний ведущих производителей автомобилей, таких как Volkswagen, General Motors и VDA. Благодаря трем техническим особенностям, включая многомодульную синхронную связь, расширяемые аппаратные характеристики и автоматический сбор данных по всему процессу, она решает проблемы дискретного оборудования, такие как асинхронная синхронизация, громоздкое управление и невозможность отслеживания данных.

Для предприятий, занимающихся исследованиями и разработками в области автомобильной электроники, заводов массового производства и сторонних испытательных учреждений приобретение полной испытательной системы ISO 16750-2:2023 позволяет единовременно создать платформу для испытаний на электрическую надежность, соответствующую новейшему международному стандарту, значительно сократив затраты на закупку, эксплуатацию и оплату труда, связанные с использованием множества отдельных приборов, и ускорив процесс международной сертификации продукции. Это стандартизированное профессиональное оборудование, адаптированное к современным требованиям автомобильных электротехнических испытаний.