车载DC-DC变换器作为"车辆能源神经中枢",在电动汽车能源管理系统中承担着关键角色。其核心功能是将动力电池组的高压直流电(通常300-800V)转换为低压系统所需的稳定直流电(如12V、24V或48V),为娱乐系统、照明系统、动力转向系统、空调及其他辅助设备供电,同时保障车载低压电器系统与控制系统的稳定运行。
车辆运行过程中,DC-DC变换器需适应-40℃~125℃的宽温范围、100V/200V抛负载电压冲击等极端条件,同时面临过电压、欠电压、短路及电磁干扰等复杂电气状况。这种极端环境下的稳定性要求,使得电性能测试成为验证其环境适应性与可靠性的必要手段。
电性能测试的核心价值体现在对整车安全性、可靠性与合规性的多重保障。在安全性层面,DC-DC变换器的稳定运行直接关系到低压系统供电连续性,其输出纹波等参数异常可能导致BMS误操作、输入滤波器损坏等器件故障,进而影响电动车动力安全。
未经严格测试的产品早期失效率高,通过测试可显著降低售后故障风险
符合ISO 16750等标准测试的DC-DC产品可靠性显著提升
满足行业准入标准与认证要求
ISO 16750-2:2023作为车载电气电子设备环境条件与试验的核心标准,相较于2012版进行了系统性更新,其中最显著的变化是扩展叠加交流电压测试的频率范围至200kHz,测试分为参考测试和正式测试,测试方式采用步进注入。
参考测试采用2%对数步进,确定每个频率点对应的电压纹波UR,正式测试时按照参考测试确定的UR值进行注入,每个频率点驻留时间≥2s。
f1频段Upp=6V/3V/2V(12V系统),10V/3V/2V(24V系统),Ipp=15A;f2频段Upp=1V,Ipp=10A。
国内针对车载DC-DC变换器的核心技术规范以GB/T 24347-2021《电动汽车DC/DC变换器》为代表,该标准明确了输入输出特性试验、保护功能试验、环境适应性试验、电磁兼容试验和电气安全试验要求。
DC/DC无输出状态下,与低压蓄电池有固定连接(无法控制断开)的端口,静态电流不大于3mA。
各独立带电电路与地(外壳)之间的绝缘电阻不小于10MΩ,无电气联系的各电路之间的绝缘电阻不小于10MΩ。
大众集团针对车载电子电气部件制定的VW80000标准,是在ISO等国际标准基础上提出的更高要求,主要适用于3.5吨以下汽车的电气和电子部件。
奔驰公司制定了MBN LV124-1 2013标准的车载零部件的电性能测试,以适应特定环境下的可靠性需求。
| 序号 | 测试项 | VW80000:2021 | MBN LV124-1 2013 |
|---|---|---|---|
| E-03 | 瞬态欠电压 |
9V-10.8V,1V/ms 循环次数:10 DUT数量:无要求 增加E-03b测试 |
9V-10.8V,1V/ms 循环次数:3 DUT数量:至少6个 |
| E-06 | 叠加交流电压 |
15Hz-200kHz/6Vpp 三角/对数扫频 循环15次 Ri≤100mΩ |
15Hz-30kHz/6Vpp 三角/对数扫频 循环15次 Ri≤100mΩ |
| E-17 | 信号线和负载电路短路 |
Vopmin,Vopmax 4个测试用例 |
UBmin,UBmax 3个测试用例 |
| E-21 | 反向馈电 |
0.2V-Vopmax 待测端子电压必须在开关断开后20ms内降至1V以下 2个测试用例 |
0.2V-UBmax 待测端子电压必须在开关断开后20ms内降至1V以下 1个测试用例,且新增对测试端子的试验要求 |
| E-23 | 多路供电电压的均衡电流 |
±32V 均衡电流不超过100uA |
无 |
| E-24 | 开关耐久性试验 |
12V:Vopmin,Vop,Vopmax other:48V,HVAC,HVDC |
无 |
蔚来900V高压平台作为其全域电驱架构的核心,其额定电压为925V,对DC-DC转换器提出了显著区别于传统车厂标准的特殊要求,同时推动了测试体系的创新。
电性能测试是评估车载DC-DC转换器核心性能的关键环节,其中效率与纹波特性是衡量其性能的核心指标,直接关系到车辆续航与电子设备稳定性。
国家标准要求低压输出DC/DC效率需≥88%,E1等级需>92%。高压输出DC/DC效率需≥95%。
若纹波超标,其高频成分会通过电源链路耦合至车载雷达、自动驾驶传感器等敏感设备,干扰模拟信号采集与数字通信波形。
瞬态与保护功能测试是保障车载DC-DC转换器在复杂汽车电气环境下可靠运行的关键环节。
模拟汽车抛负载工况下的电压尖峰,例如12V系统中极端情况下尖峰电压可达100V,24V系统则可达200V。
若额定电流IN≤10A,则测试电流Itest=3IN;若额定电流IN>10A,则测试电流Itest=2IN(至少大于30A,最大值为150A)
车载DC-DC转换器的电性能测试不仅是产品质量保障的核心环节,更是车企在技术迭代、成本控制与市场竞争中占据优势的关键驱动力。
通过预防性测试降低全生命周期成本,实现"测试即盈利"
推动宽禁带器件、双向能量流等前沿技术落地
以自动化、数据化重构研发体系,提升竞争力
| 名称 | 说明 |
|---|---|
| PTS系列电性能测试系统 |
包含如下模块: PTS系列电源系统 抛负载模块(可选) 微中断模块(可选) 切换开关模块(可选) 负载模块(可选) 耐压测试模块(可选) ...... |
| VectWorks电性能测试软件 | 上位机软件 |
支持如下标准:
绿测科技PTS系列电性能测试系统由PTS系列电源系统、抛负载模块(可选)、微中断模块(可选)等设备组成,是一款模块化、高精度的专业测试平台,专为汽车零部件的电性能测试而设计。
高集成度设计
软硬件一体化
多标准兼容
易于扩展
PTS系列电源系统
VectWorks电性能测试软件是绿测科技基于GtestWorks自动化测试平台而开发的一款软件,其引擎基于动态测试脚本执行,这种基础架构便于轻松、直接配置测试序列,无需关心如何远程控制仪器的特定知识,只需配置所要测试的项目及试验等级,具备很高的灵活性。
软件为用户提供符合标准的测试模版,可进行远程参数设置、数据获取、波形编辑、配置导入导出、报告查看等等,实现复杂测试的自动化。
闭环动态测试
集成实时监控与动态反馈机制
高低压叠加纹波测试
遵照标准校验要求(含纹波Upp、Ipp监控)
电源与功放架构
兼容双极性电源与功放架构方案
在车载DC-DC电性能测试中,辅助测试系统是确保测试环境真实性与数据准确性的关键组成部分,主要包括高低温环境模拟设备和EMC测试系统。
需满足温度范围-70°C~150°C、温度变化率≥5°C/min,部分场景还需配备高低温湿热循环试验箱以复现复杂气候条件
需支持传导发射、辐射发射测试及抗扰度测试