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新能源汽車驅動器環境可靠性試驗規范解析一．目的和范圍 本文檔描述了電動汽車驅動器可靠性試驗規范，包含氣候（環境）試驗（含高低溫儲存試驗，高低溫運行試驗，濕熱存儲及運行試驗，溫度循環試驗，冷熱沖擊試驗、高低溫極限試驗、IP防護試驗、鹽霧試驗）和機械（環境）試驗（含振動、跌落試驗）。本文檔旨在規范電動汽車驅動器可靠性試驗方法，適用于研發階段電動汽車驅動控制器的摸底及型式試驗等。 二．引用標準GBT18488.1-2006電動汽車用電機及其控制器，第1部分：技術條件 GBT18488.2-2006電動汽車用電機及其控制器，第2部分：試驗方法 ISO 16750-2006 道路車輛：電氣及電子設備的環境條件和試驗 ISO 20653-2006 道路車輛防護等級，電氣設備對外來物、水和接觸的防護 QCT_413-2002汽車電氣設備基本技術條件 GB-T 2423.01-2008 電工電子產品環境試驗 第2部分 試驗方法 試驗A： 低溫 GB-T 2423.02-2008 電工電子產品環境試驗 第2部分 試驗方法 試驗B：高溫 GB-T 2423.03-2006 電工電子產品環境試驗 第2部分 試驗方法 試驗Cab：恒定濕熱試驗 GB-T 2423.04-2008 電工電子產品環境試驗 第2部分 試驗方法 試驗Db 交變濕熱（12h＋12h循環） GB-T 2423.17-2008 電工電子產品環境試驗 第2部分 試驗方法_試驗Ka鹽霧 GB-T 2423.18-2012 環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Kb：鹽霧，交變(氯化鈉溶液) GBT 2423.37-2006 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗L 沙法試驗 GB-T 2423.34-2012 環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗ZAD：溫度濕度組合循環試驗 GBT 2423.56-2006 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Fh：寬帶隨機振動（數字控制）和導則試驗 三．試驗設備要求試驗設備定期校準，保證試驗設備溫度的容許偏差范圍為±2℃，濕度容許偏差范圍為±5%。 四．術語定義1.標準大氣條件溫度：+15℃~+35℃，相對濕度：25%RH-75%RH，大氣壓力約為1.013×105Pa。 2.高溫貯存試驗確定測試樣品（在包裝狀態下）在高溫條件下貯存的適應性。 3.低溫貯存試驗確定測試樣品（在包裝狀態下）在低溫條件下貯存的適應性。 4.高溫運行試驗確定測試樣品在高溫條件下工作的適應性。 5.低溫運行試驗確定測試樣品在低溫條件下工作的適應性。 6.恒定濕熱試驗確定測試樣品在高溫高濕條件下工作的適應性。 7.溫度循環試驗確定測試樣品在溫度變化條件下工作的適應性。 8.高溫極限試驗找產品的高溫工作極限，目的是找產品薄弱點，同時觀察產品高溫規格之上有多大余量。 9.低溫極限試驗找產品的低溫工作極限，目的是找產品薄弱點，同時觀察產品低溫規格之下有多大余量。 10.冷啟動試驗驗證產品低溫條件下能否正常啟動，本文定義產品在低溫條件下冷凍半小時后，上電運行。在低溫工作和低溫極限試驗中都應進行冷啟動試驗，低溫工作時應進行兩次冷啟動試驗，低溫極限試驗每個溫度點進行一次冷啟動試驗。 11.冷熱沖擊試驗考察器件、或單板在高低溫交替環境的適應性。 12.鹽霧試驗確定產品在鹽霧環境中的適應性。 13.粉塵試驗確定產品在有粉塵環境中的適應性。 14.防水試驗防水試驗是用于確定、評價設備在使用過程中耐受湓淋或降落在其上面的液態水影響的能力。 15.符號定義Th，保持時間，Tr，升溫時間，Tf，降溫時間。 16.正弦振動正弦振動試驗使用變化或固定頻率和幅值的正弦信號，在每一瞬時僅施加一個頻率，試驗條件包括頻率范圍（頻帶）或固定頻率、振幅和試驗持續時間。 17.隨機振動未來任一給定時刻的瞬時值不能預先確定的機械振動，無法用確定性函數而須用概率統計方法定量描述其運動規律的振動叫隨機振動，如運輸過程中汽車上的物品所受的振動。 18.跌落跌落試驗用于模擬產品包裝后不同的棱、角、面于不同的高度跌落于地面時的情況，從而評估產品受損情況及評估產品包裝組件在跌落時所能承受的跌落高度及耐沖擊強度。從而根據產品實際情況進行改進、完善結構設計或完善包裝設計 19.HALT（Highly Accelerated Life Test）高加速壽命試驗。HALT是一種發現缺陷的工序，它通過設置逐級遞增的環境應力，來加速暴露試驗樣品的缺陷和薄弱點，而后對暴露的缺陷和故障從設計、工藝和用料等諸方面進行分析和改進，從而達到提升可靠性的目的，最大的特點是設置高于樣品設計運行限的環境應力，從而使暴露故障的時間大大短于正?？煽啃詰l件下的所需時間。 20.加速壽命試驗加速壽命試驗（Accelerated Life Test）是指采用加大應力的方法促使樣品在短期內失效，以預測在正常工作條件或儲存條件下的可靠性，但不改變受試樣品的失效分布。即試驗應力不能超過樣品任何一個器件或材料的額定應力。 21.絕緣電阻五．規范內容1.一般試驗步驟初始檢測 在進行任何試驗之前，試驗樣品應在試驗的標準大氣條件下進行電性能（含絕緣電阻）測量以及外觀檢查。 試驗 對試驗樣品施加規定的環境應力，以便確定這種應力對樣品工作狀態或存儲狀態的影響。 恢復 存儲類試驗在試驗之后最后檢測之前，為使試驗樣品性能穩定，應使樣品恢復到正常的大氣條件下。 最后檢測 恢復期結束后，試驗樣品應按產品相關標準進行電性能（含絕緣電阻）測量以及外觀檢查。 2.試驗應力2.1高溫貯存初始檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。 條件試驗 將受試樣品放入溫箱內，使箱內溫度升（1℃/min）至105℃或85℃（水冷機型105℃，風冷為85℃），保持48h。 恢復 將溫度降（1℃/min）至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內降溫時間不計入恢復時間。 最后檢測 檢查外觀應符合產品標準的要求，然后上電（含絕緣電阻）測試，應能正常工作。 試驗參考曲線：
注：參考ISO16750-4，5.1.2.1節 2.2低溫貯存初始檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。 條件試驗 將受試樣品放入溫箱內，使箱內溫度降至-40℃，保持24h。升降溫速率為1℃/min。 恢復 將溫度升至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內升溫時間不計入恢復時間。 最后檢測 檢查外觀應符合產品標準的要求，然后上電（含絕緣電阻）測試，應能正常工作。 試驗參考曲線：
注：參考ISO16750-4，5.1.1.1節 2.3高溫運行初始檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。 條件試驗 將受試樣品放入溫箱內，使箱內溫度升至85℃或65℃（水冷機型85℃，風冷為65℃），上電運行，保持96h。升降溫速率為1℃/min。 恢復 下電停機，將溫度降至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內降溫時間不計入恢復時間。 最后檢測 檢查外觀應符合產品標準的要求，然后上電（含絕緣電阻）測試，應能正常工作。 試驗參考曲線：
注：參考ISO16750-4，5.1.2.2節 2.4低溫運行初始檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。 條件試驗 受試樣品放入溫箱內，設備下電，降溫速率為1℃/min，使箱內溫度降至-40℃，溫箱溫度在-40℃保持4h后，設備上電，-40℃溫度停留時間為24h，低溫試驗結束后升溫至常溫，設備下電，升溫速率為1℃/min。為了防止冷凝發生，升至常溫后應保持1小時以上。 恢復 下電停機，將溫度升至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內升溫時間不計入恢復時間。 最后檢測 檢查外觀應符合產品標準的要求，然后上電（含絕緣電阻）測試，應能正常工作。 試驗參考曲線：
注：參考ISO16750-4，5.1.1.2節 2.5恒定濕熱試驗初始檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。 條件試驗 將受試樣品放入溫濕箱內，使箱內溫度升至40℃，濕度升至93%，上電運行，保持21天。升降溫速率為1℃/min。 恢復 下電停機，將溫濕度恢復至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內降溫降濕時間不計入恢復時間。 最后檢測 檢查外觀應符合產品標準的要求，然后上電（含絕緣電阻）測試，應能正常工作。 試驗參考曲線：
注：參考ISO16750-4，5.7節 2.6溫度循環試驗初始檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。 條件試驗 將受試樣品放入溫濕箱內，使箱內溫度降（1℃/min）至-40℃，在-40℃保持1小時30分鐘，然后升溫至85℃或65℃（水冷機型85℃，風冷為65℃），在85℃保持1小時30分鐘，升降溫速率為1℃/min，共計30個循環。 設備上電運行：上電運行階段為低溫-40℃保持階段最后30分鐘，以及升溫到20℃開始運行至85℃保持結束。 表一 溫度變化及保持參考表格
恢復 下電停機，將溫濕度恢復至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內降溫降濕時間不計入恢復時間。 最后檢測 檢查外觀應符合產品標準的要求，然后上電（含絕緣電阻）測試，應能正常工作。 試驗參考曲線：
注：參考ISO 16750-4，5.3節 2.7交變濕熱試驗初始檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。 條件試驗 交變濕熱共執行10個循環，單個循環描述如下： a）試驗箱的溫度在1.5h內，應連續升到（65±2）℃或（85±2）℃（水冷機型85℃，風冷為65℃）。相對濕度為（93±3）%。 b)試驗箱的溫度和相對濕度分別保持為（65±2）℃和（93±3）%，直到循環試驗開始后5.5h止。 c)試驗箱的溫度在1.5h內降至（25±2）℃。在此期間相對濕度應保持在80%—96%范圍內，在25℃時保持1h。 d）自循環開始后8h起，試驗箱的溫度應在1.5h—2.5h內應連續升到（65±2）℃。相對濕度為（93±3）%。 e）試驗箱的溫度和相對濕度分別保持為（65±2）℃和（93±3）%，直到循環開始后13.5h止。 f）試驗箱的溫度在1.5h內降至（25±2）℃。在此期間相對濕度應保持在80%—96%范圍內。 g）試驗箱繼續穩定保持為溫度（25±2）℃、相對濕度（93±3）%，直到低溫循環開始或24h循環結束，即在26℃保持9小時。 表二 交變濕熱試驗參考表
恢復 下電停機，將溫濕度恢復至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內降溫降濕時間不計入恢復時間。 最后檢測 檢查外觀應符合產品標準的要求，然后上電（含絕緣電阻）測試，應能正常工作。 試驗參考曲線：
注：參考ISO16750-4，5.6.2.3節 2.8低溫極限測試初始檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。 條件試驗 將受試樣品放入溫箱內，使箱內溫度降(1℃/min)至-10℃，半小時后上電運行，-20℃共保持1h，然后分別降至-30℃、-40℃、-50℃，-60℃，每個溫度點做冷啟動一次，每個溫度點共保持1小時。-50℃內能正常啟動。 恢復 試驗結束后將溫箱內溫度升（1℃/min）至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內升溫時間不計入恢復時間。 最后檢測 恢復條件下產品應能正常工作。然后上電（含絕緣電阻）測試。 試驗參考曲線：
注：參考ISO16750-4，5.2.1節 2.9高溫極限測試初始檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。 條件試驗 將受試樣品放入溫箱內，使箱內溫度升高（1℃/min）至65℃并保持1h，然后分別升至75℃、85℃、95℃ 、105℃，每個溫度點共保持1小時，直到產品報過溫保護或其他原因導致的不能正常運行則停止試驗。根據試驗結果判斷過溫告警上報是否滿足設計要求，或不能正常工作的原因是否可以接受。 恢復 試驗結束后將溫箱內溫度降（1℃/min）至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內升溫時間不計入恢復時間。 最后檢測 恢復條件下產品應能正常工作。然后上電（含絕緣電阻）測試。 試驗參考曲線：
注：參考ISO16750-4，5.2.1節 2.10鹽霧試驗初始檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能測試。 條件試驗 鹽霧箱指標：鹽水濃度：5%，鹽水PH值：6.5， 試驗對象為整機，鹽霧箱放置7*24小時。 恢復 將溫度升至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，箱內升溫時間不計入恢復時間。 最后檢測 檢查外觀應符合產品標準的要求，然后檢查外觀、功能性能檢測，應無異常。 注：參考ISO16750-4，5.5節 2.11冷熱沖擊初始檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電性能（含絕緣電阻）測試。 條件試驗 將受試樣品放入沖擊箱內，低溫-40℃，高溫80℃，高低溫各保持30min，溫度恢復時間＜3min，共計200個循環。 恢復 下電停機，將溫度恢復至正常大氣條件。 最后檢測 檢查密封，檢查外觀應符合產品要求，然后上電（含絕緣電阻）測試，應能正常工作。 試驗參考曲線：
注：參考ISO16750-4，5.5節 2.12正弦振動試驗初始檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。 條件試驗 垂直Z方向：10~25Hz，振幅1.2mm，峰峰值2.4mm;25~500Hz，加速度30m/s2。 水平X、Y方向: 10~25Hz，振幅0.6mm，峰峰值1.2mm;25~500Hz，加速度15m/s2 要求上電運行。每個方向8小時。 恢復 振動停止。 最后檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。 注：參考QCT_413-2002_汽車電氣設備基本技術條件，3.12節 2.13粉塵試驗初始檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。 條件試驗 防塵等級執行IP6X，振動10s，吹塵1分鐘，靜置59分鐘，為一個循環，8個循環。 恢復 將溫度升至正常大氣條件，并在此條件下恢復1h，從粉塵箱拿出樣品，拆開外殼觀察是否有粉塵入內。 最后檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。 注：參考ISO60253道路車輛防護等級，第5節 2.14防水試驗初始檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。 條件試驗 風冷機器執行IPX5，各個方向噴水總共3min，水冷機器執行IPX7，1m深水浸泡半小時。 恢復 將溫度升至正常大氣條件。 最后檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。 注：參考ISO60253道路車輛防護等級，第6節 2.15包裝隨機振動試驗初始檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。 條件試驗 測試條件如下
最后檢測 拆開包裝檢查，包裝無破損、樣品無撕裂、變形、脫落，上電后樣品無異常，。 注：參考GB/T 2423.56-2006，第5節 2.16包裝跌落試驗初始檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。 條件試驗 跌落條件參考下表： 表三 包裝跌落參考
最后檢測 拆開包裝檢查，包裝無破損、樣品無撕裂、變形、脫落，上電后樣品無異常。 注：參考GB-T 2423.08-1995，第8節 2.17 HALT試驗HALT試驗主要針對單板級或子系統級（如一個驅動器）進行試驗，用于發現其薄弱點，HALT試驗參考《STEP產品HALT試驗規范V1.0》 2.18 隨機振動壽命試驗初始檢測 按相關規范規定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣性能（含絕緣電阻）測試。 條件試驗 測試條件如下
最后檢測 樣品無撕裂、變形、脫落，上電后樣品無異常，。 注：參考ISO16750-3，4.1.2.7.2節 六．順序應力測試順序應力試驗思路是根據試驗先后順序來安排試驗，先后順序的依據可以是實際應用可能出現的應力順序，如產品一般先進行包裝運輸、存儲再安裝運行，也可以根據試驗特點任意安排，這樣安排的目的是通過有限的樣品盡可能多的發現產品缺陷。
七．附錄1. 附錄一：不同環境應力對應的失效模式表四 環境應力對應的失效模式或失效機理
2. 附錄二：IPXX（防塵等級&防水等級），參考 如下表五，防塵等級參考
表六，防水等級參考
八．注意事項1）低溫運行試驗和低溫極限試驗一定要做冷啟動，操作方法是，先將設備下電，低溫運行時要冷凍1小時以上，低溫極限試驗每個溫度點先冷凍半小時再上電。 2）試驗樣品要求使用最新版本，噴漆工藝及打膠工藝與發貨要求一致。 3）若有客戶指定測試條件，按照客戶指定的條件執行試驗。 九．電動汽車驅動器可靠性試驗時間統計
備注：以上統計時間為純試驗試驗，做試驗計劃時要考慮搭建試驗環境、試驗前后驗證、周末、問題修改驗證等影響，適當留出彈性時間。 廣電計量檢測環境實驗室具備涵蓋民用及軍工領域產品的全部環境試驗項目能力，擁有國內先進環境試驗設備400余臺套，滿足GJB150-1986、GJB150A-2009、GB/T2423、RTCA/DO-160G、GJBA-1986、IEC-60068、各車廠標準、非標等試驗要求，實現力學環境、氣候環境、綜合環境、特種環境及電源適應性等試驗需求。 廣電計量汽車電子產品電磁兼容測試能力全面，是目前華南地區唯一能夠滿足ISO7637標準要求的實驗室。測試范圍包括輻射抗擾度、無線電騷擾、零部件/模塊的傳導和輻射發射、電壓瞬時騷擾、電源線瞬時傳導抗擾度、信號線瞬時傳導抗擾度、靜電放電、電波暗室法輻射抗擾度和大電流注入法輻射抗擾度，完全滿足ISO7637汽車電子產品瞬時抗擾度測試標準，同時還滿足了各大汽車廠商如大眾、寶馬、奔馳、吉利、日產等的企業標準的要求。 檢測零部件范圍： 汽車發動機控制器、導航、倒車雷達、行車記錄儀、控制器單元ECU、空調總成、汽車燈具、喇叭、車載接收機、汽車用交流發電機、接線盒、汽車用蜂鳴器、汽車倒車報警器、汽車信號閃光器、汽車儀表。 與我們合作汽車客戶代表：大眾、沃爾沃、廣汽、東風日產、東風本田、中國一汽、長城汽車、江淮汽車、北汽集團、海馬汽車、長安汽車、五菱汽車、東風汽車、比亞迪、奇瑞、吉利汽車。 =================================== 張海鵬（業務經理）-廣州廣電計量檢測股份有限公司 電話：186 2090 8348；020-6628 9503 郵箱：zhanghp@grgtest.com
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