汽車整車高壓線速需要做哪些項目的試驗？

    高壓線速作為整車不可或缺的關鍵零部件，為電動汽車的可靠運行和安全提供了保證。因此高壓線束的產(chǎn)品驗證與測試也成為各大主機廠的重要工作。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，依據(jù)各自的企業(yè)規(guī)范進行轉換。目前主流的測試規(guī)范一般有三大類：一是歐盟四大主機廠：奧迪、寶馬、戴姆勒、保時捷聯(lián)合制定的行業(yè)標準LV系列標準；二是北美三大主機廠：克萊斯勒、福特、通用的EWCAP更新的SAEUSCAR系列標準；三是國內GB系列標準。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用、線纜固定及防護設計、EMC設計、高壓安全（HVIL） 設計等，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測試。一般性測試可分為三類：機械測試，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)品驗證測試，不會對零部件設計測試進行分析。

2 線束的一般性測試

2.1 線束機械測試

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。該測試與供應商的壓接參數(shù)和線纜接插件匹配度有高度相關性。具體力學性能要求見表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)以及機械部件的失效。該項測試依據(jù)振動和機械沖擊的烈度和頻度進行分級測試，具體要求可參看GB/T28046.3-2011。特別強調一點:高壓線束連接電機部分因為存在超出普通高壓線束的惡劣振動條件,需要按照GB/T18488.1-2015的實際情況選擇對應測試標準來進行補充振動試驗.

2.1.3 高壓線束的跌落測試：該實驗模擬整車零部件在工廠進行裝配或運輸過程中發(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：該測試是因為高壓線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電流。實驗的合格標志是在規(guī)定的載流范圍內，整個連接系統(tǒng)內任何一點的溫升不可超過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期使用年限中的主要功能。通過加速老化試驗，確保高壓線束在預期使用年限內能有效安全的保證整車正常功能。該實驗的基本依據(jù)是按照主機廠要求的額定電流確保產(chǎn)品任何一點的的溫升不可超過55度或不可超出產(chǎn)品的使用極限。

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

2.2.4 屏蔽層電性能、電阻測試：該項測試是為了確保供應商在總成生產(chǎn)時工藝水平不合格，導致產(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，線束還能安全有效的工作。實驗要求線纜在內芯按照額定電流工作時，給外屏蔽層施加10A一小時或25A一分鐘的情況下，檢測產(chǎn)品的內部溫升情況。確保產(chǎn)品任何一點的的溫升不可超過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)域需要滿足對應的IP防護等級。按照GB4208-2017的相關測試標準。確保線束總成滿足相應的防水，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：該實驗模擬整車在復雜環(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：該實驗模擬整車在惡劣環(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，在最高溫度工作1008小時后。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：該實驗模擬整車在突變環(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，在兩個環(huán)境之間必須保證在30秒內完成變換，且在整個實驗過程中噴淋常溫水。實驗需要至少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 耐化學試劑測試：該實驗是為了模擬整車在化學泄露的工況下，線束總成仍然能滿足基本的使用和可靠性。一般要求由主機廠按照實際汽車使用的各類溶劑（變速箱油，冷凝劑，潤滑油，機油，汽油，清洗劑，制動液等）對線束產(chǎn)品進行浸沒實驗。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，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間（240小時到360小時）的鹽霧，確保無發(fā)生鹽霧腐蝕和電偶腐蝕。

3.3 ELV強檢測試：響應國家號召，滿足汽車零部件的回收利用和報廢法規(guī)。同時排除禁用物質滿足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：該項測試要求當移除高壓電源連接時，HVIL 系統(tǒng)必須保證導體環(huán)路安全分離?；ユi系統(tǒng)必須在高壓接插件分離前將高壓電源切斷。

4 測試分組及交叉驗證

     以上測試僅為高壓線束各項基本性能的單項實驗?；诟鱾€主機廠的特點:測試分組及交叉性驗證反而成為了各個企業(yè)產(chǎn)品差異的分水嶺。部分企業(yè)為節(jié)約成本，往往在驗證樣品數(shù)量、實驗分組邏輯性上模棱兩可,偷工減料。關于測試分組，個人應該滿足以下幾點要求：機械性能和電性能類測試，不光需要滿足設計初期參數(shù)，還需要按照供應商推薦的循環(huán)插拔次數(shù)后再次驗證，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鍵指標（絕緣、耐壓、氣密、溫升）作為環(huán)境老化后的關鍵考核項，務必確保環(huán)境測試后高壓線束關鍵指標依然滿足要求。測試樣品數(shù)需要根據(jù)高壓線束零部件在設計驗證時的樣品數(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。測試分組標準應該要求高壓線束以同一標準為參考（如USCAR2&37或LV214&215或國標企標），避免供應商在多個標準件切換，逃避關鍵指標或降低實驗要求或驗收標準。

5 結語

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)品測試標準的同時，需要切實結合高壓線束的特點，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)處在一個高速發(fā)展的階段。很多企業(yè)投入到這個新興行業(yè)，導致線束及其零部件的產(chǎn)品質量參差不齊。我們要正視市場上的質量問題和重大風險問題，在產(chǎn)品的研發(fā)和后期的驗證中本著嚴肅、嚴謹、實事求是的態(tài)度做到嚴格把關，充分驗證。堅決不允許不合格的產(chǎn)品流入終端市場。總而言之，質量是企業(yè)的生命，我們要為質量負責到底。

參考文獻

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