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引言

车载PDU产品概述

车载PDU(Power Distribution Unit,高压配电盒)作为电动汽车高压系统的"神经中枢",是连接电池组与各类高压用电器的核心能源分配部件,通过接触器、铜排等关键组件实现高压电能的传输与分配。其产业重要性随新能源汽车市场的扩张显著提升,成为高压系统不可或缺的关键一环。

电性能测试的核心意义

电性能测试的核心意义可通过"风险-成本-合规"三维分析框架系统阐释,其在降低潜在风险、优化成本结构及确保合规准入方面展现出不可替代的价值。

风险控制
量化评估关键指标,提升整车电气系统的安全冗余,有效规避因性能不达标导致的设备损坏等风险。
成本优化
通过建立标准化验证流程,规范技术指标与验收要求,减少因标准不统一造成的重复开发与适配成本。
合规准入
电性能测试是确保产品符合行业技术规范与法规要求的必要环节。

电性能测试通过"风险-成本-合规"三维价值的协同作用,不仅是保障车载PDU安全可靠运行的技术手段,更是降低全生命周期成本、确保市场准入的关键环节,其不可替代性在行业标准化与技术升级进程中尤为突出。

测试项目

ISO 21498-2:2024

ISO 21498-2:2024是针对新能源汽车高压部件电性能测试的国际标准,适用于DC60V-1500V的高压部件测试。

测试类别 测试项 备注
电源变动 6.2 DC supply voltage variation within operational range ≤2V/s
发射 6.3 Generated voltage slope  
电源变动 6.4 Immunity to voltage slope ≥1/10/20V/ms
发射 6.5 Generated voltage ripple  
纹波抗扰度 6.6 Immunity to voltage ripple f:100Hz-150kHz
电源变动 6.7 Overvoltage ≤2V/s
电源变动 6.8 Undervoltage ≤2V/s
电源变动 6.9 Voltage offset ≤2V/s
发射 6.10 Generated load dump voltage  
电源变动 6.11 Immunity to load dump voltage ≥250V/ms
电源变动 6.12 Short circuit  

VW80300:2021

VW80300 2021是大众集团的测试标准,其是对VW80000的补充,规定了机动车辆的电气、电子、机电组件和系统的各项要求、测试条件和测试方法。

测试类别 测试项 备注
电压变化 6.2 EHV-01 Performance test within the regular HV operating voltage range (Vopmax,HV-VN,HV)/5min
(Vopmax,HV-Vop,unlim,max,HV)/5s
电压变化 6.3 EHV-02 Operation within the HV overvoltage range (Vmax,HV-VN,HV)/1min
电压变化 6.4 EHV-03 Operation within the HV undervoltage range VN,HV/1min
功能测试 6.5 EHV-04 Pre-charging  
发射测试 6.6 EHV-05 Generated HV voltage dynamics  
电压变化 6.7 EHV-06 System HV voltage dynamics 450V电气系统:20V/ms
900V电气系统:40V/ms
电池测试 6.8 EHV-07 HV voltage dynamics of energy storage devices 源:-150A/ms
载:+150A/ms
发射 6.9 EHV-08 Generated HV voltage ripple  
电压纹波 6.10 EHV-09 System HV voltage ripple case 1:Vopmin,HV,VN,HV, Vopmax,HV
case 2:VN,HV
脉冲抗扰度 6.11 EHV-10 System load dump – 6.11.2 Load dump up to HV voltage before failure 250V/ms
脉冲抗扰度 6.11 EHV-10 System load dump – 6.11.3 System load dump with high rate of change 3000V/ms
电压变化 6.12 EHV-11 HV voltage offset test step 2:1ms…1/4T时间内上升或下降1/6VHV
电流变化 6.13 EHV-12 HV overcurrent 20s内从0上升至Iopmax,HV
生命周期测试 6.14 EHV-13 HV service life(additional)  
生命周期测试 6.15 EHV-14 On/off durability testing for HV components  
功能测试 6.16 EHV-15 Functionality of HV interlock , maintenance connector , and crash signaling  
脉冲 6.17 EHV-16 HV pulse 1V/ns
发射 6.18 EHV-17 Voltage limiting for load dump 电流在≤5ms内从Iopmax下降到0.1*Iopmax

温升测试

温升测试是保障车载PDU在高电压、大电流工况下热稳定性的核心手段,其必要性首先体现在高压平台技术发展带来的温升风险提升。随着800V等高压平台的推广,载流密度显著增加,导致PDU内部铜排、连接器等关键部件的发热风险上升,若温升失控可能引发绝缘老化、元件性能退化甚至电路失效。

连接工艺对温升的影响显著,不同工艺的接触电阻差异直接影响发热程度。例如,激光焊接工艺的接触电阻可低至0.8mΩ,而传统螺栓紧固工艺的接触电阻约为1.2mΩ。根据焦耳定律,在相同电流负载下,接触电阻较小的激光焊接连接点发热量更低,温升控制更优,反之螺栓紧固工艺可能因接触电阻较高导致局部温升风险增加。

测试系统

标准支持

  • ISO 16750-2:2023
  • VW 80000:2021
  • MBN LV124-1 2013
  • ISO 21780:2020
  • GB/T 45120-2024
  • MBN LV148 2013
  • ISO 21498-2:2024
  • VW 80300:2021
  • ......

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

高集成度设计

软硬件一体化

软硬件一体化

多标准兼容

多标准兼容

易于扩展

易于扩展

测试系统

PTS系列电源系统

测试软件

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。

核心功能

  • 闭环动态测试

    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

    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

    电源与功放架构

    兼容双极性电源与功放架构方案

测试软件界面

结论

测试必要性总结

车载PDU电性能测试是构建"测试投入-产品竞争力-市场份额"正向循环模型的核心环节,其必要性体现在技术保障、标准合规与行业发展的多重维度。从产品层面看,PDU的稳定性、安全性及能效性直接决定整车系统的可靠运行,全面的电性能测试是确保这些核心指标达标、规避潜在风险的必要手段,为产品竞争力奠定基础。

测试投入-产品竞争力-市场份额正向循环

在新能源汽车渗透率已超30%的市场环境下,电性能测试已超越基础质量保障范畴,成为衡量企业核心竞争力的关键指标,其投入强度直接影响企业在技术壁垒(如专利数量)、市场响应速度及品牌溢价能力上的表现,最终通过"测试投入提升产品竞争力,竞争力扩大市场份额,市场份额反哺测试投入"的正向循环,驱动企业持续技术创新与行业高质量发展。

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