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汽車(chē)電子測(cè)試解決方案
閱讀：1072 發(fā)布時(shí)間：2022-2-8簡(jiǎn)介
如何進(jìn)行繼電器接點(diǎn)相關(guān)測(cè)試? 如何評(píng)估繼電器接點(diǎn)(NO/NC)多次使用后的機(jī)械特性?繼電器可以由所接收的電氣信號(hào)來(lái)改變電磁體(Electro Magnet)產(chǎn)生機(jī)械性的開(kāi)關(guān)動(dòng)作,。常應(yīng)用于接收電子信號(hào)來(lái)控制其它電子裝置,，通過(guò)施加電壓在繼電器的Coil，會(huì)使Coil通過(guò)電流并磁化鐵心(Core),，而電樞(an armature)會(huì)因電磁力而吸引至鐵心,，產(chǎn)生機(jī)械性的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。
圖1. 繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
電動(dòng)車(chē)?yán)^電器連接架構(gòu)
繼電器應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)的架構(gòu)如下圖,，當(dāng)啟動(dòng)器發(fā)動(dòng)的瞬間,，也同步接通拉載的電流。
圖2. 電動(dòng)車(chē)?yán)^電器連接架構(gòu)
拉載電流時(shí)序
電動(dòng)車(chē)?yán)^電器組件的拉載電流時(shí)序可簡(jiǎn)化模擬成以下時(shí)序圖
圖3. 拉載電流時(shí)序
模擬測(cè)試設(shè)備
如下圖,。Power Supply 與 Relay 和 Electronic Load 采用串聯(lián)連接,，并設(shè)定 Electronic Load 為 Sequence 拉載電流，每次 Relay 的 NO/NC COM 端導(dǎo)通時(shí),，測(cè)試 NO/NC COM 電流耐受性,。同時(shí)利用 Power Supply 序列式電源輸出產(chǎn)生控制信號(hào)，控制 Relay 的 NO/NC COM 端的 ON-OFF 狀態(tài),。
透過(guò)固緯的測(cè)試方案,，使用者可以依據(jù)實(shí)際量測(cè)需求，規(guī)劃 Power Supply 的控制信號(hào),，不僅可以控制信號(hào)的電壓,、電流，時(shí)間及周期,，還可以決定執(zhí)行時(shí)的循環(huán)次數(shù),。客戶可以產(chǎn)生各種控制信號(hào)來(lái)測(cè)試?yán)^電器,。Electronic Load 可針對(duì) Relay 的規(guī)格值進(jìn)行驗(yàn)證,，包含電流耐流值及電流耐流時(shí)間，以確保繼電器出貨的質(zhì)量,。
圖4. 以測(cè)試設(shè)備替代實(shí)際狀況架構(gòu)
多組繼電器測(cè)試
若將繼電器循環(huán)測(cè)試中間的休息時(shí)間插入其他繼電器的測(cè)試,，將可節(jié)省數(shù)倍的測(cè)試時(shí)間，其動(dòng)作時(shí)序可由下圖表示,。
圖5. 多組繼電器測(cè)試時(shí)序
多組測(cè)試連接方式
多組繼電器測(cè)試的設(shè)備連接方式如下圖表示,，其中控制不同繼電器的電源可使用多通道電源設(shè)備來(lái)控制。
圖6. 多組連接架構(gòu)
量測(cè)儀器設(shè)定
當(dāng)所有設(shè)備連接完成,，并搭配計(jì)算機(jī)端的軟件控制,，控制繼電器的通道、拉載電流等等…即可達(dá)到多組的測(cè)試需求,，其實(shí)際動(dòng)作波形可由下圖表示:
圖7. 儀器設(shè)定時(shí)序
上圖中,，第一行波型為電子負(fù)載設(shè)定的拉載電流，第二行波形為繼電器通道的磁簧開(kāi)關(guān),，第三行波形為實(shí)際的電流拉載,。由圖可看到繼電器的電流拉載隨著繼電器的磁簧開(kāi)關(guān)同步開(kāi)始與停止,。
執(zhí)行測(cè)試
由客制的軟件需求撰寫(xiě)出測(cè)試程序，可設(shè)定繼電器電流拉載的多組部階與循環(huán)次數(shù),，可設(shè)定繼電器的拉載電壓與繼電器信道開(kāi)關(guān),，并可調(diào)整測(cè)試時(shí)序的時(shí)間，其接口可如下圖表示:
圖8. 測(cè)試軟件接口
測(cè)試結(jié)果
當(dāng)測(cè)試有異常時(shí),，程序會(huì)立即的停止測(cè)試并表示出異常的狀態(tài)為何? 那一顆繼電器的異常? 異常狀態(tài)為開(kāi)路或者是短路?
圖9. 第二顆繼電器異常:短路
圖10. 第三顆繼電器異常:開(kāi)路
持續(xù)性測(cè)試
測(cè)試軟件也加入了一個(gè)特別的功能,，當(dāng)異常的繼電器被更換成下一個(gè)正常的繼電器后，程序可以繼續(xù)執(zhí)行測(cè)試,，被更換的繼電器測(cè)試數(shù)據(jù)會(huì)重新累計(jì)，而沒(méi)被更換繼電器測(cè)試數(shù)據(jù)會(huì)繼續(xù)累計(jì)計(jì)算,。此功能可透過(guò)程序中的 Chan 及 Resume 來(lái)執(zhí)行達(dá)成
,。
測(cè)試設(shè)備表
整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)試設(shè)備可由下表表示，其規(guī)格的部分可以因測(cè)試需求不同而替換設(shè)備型號(hào),。
| 項(xiàng)目 | 設(shè)備名稱(chēng) | 型號(hào) | 需求數(shù)量 | 說(shuō)明 |
| 1 | PC (Software) | Win10 (Labview) | 1 | 軟件程序設(shè)定與操控 |
| 2 | DC Power | PST-3201 | 1 | Relay coils 開(kāi)合控制 |
| 3 | DC Power | PSU 12.5-240(B) | 1 | Relay contact 拉載電源 |
| 4 | DC Electronic Load | PEL-3322 | 1 | Relay contact 拉載設(shè)定 |
結(jié)論
繼電器組件為現(xiàn)代很多機(jī)械或電子設(shè)備的常用組件,，其組件的壽命、特性,、穩(wěn)定性等等…的,，都是產(chǎn)品質(zhì)量的一項(xiàng)評(píng)估指針，因此對(duì)于繼電器組件的測(cè)試是有所必需的,。
EV動(dòng)力電池的好壞對(duì)于汽車(chē)性能以及質(zhì)量占有極大的影響,。固緯電子對(duì)于磷酸鋰鐵電池或是三元電池的測(cè)試提供了適用于產(chǎn)線或是品保驗(yàn)證單位的測(cè)試解決方案。不論是I-V 曲線的描繪或是波形的檢測(cè)皆建議使用固緯電子的電子負(fù)載以及直流電源進(jìn)行模擬以及測(cè)試,。
車(chē)載充電器(On Board Charge Module, OBCM) 為管理 EV充電機(jī)制而裝載在車(chē)上的裝置,。因此根據(jù) GB/T 20134 ，充電時(shí)須與充電樁有充電模式的配合以及保護(hù)機(jī)制的定義,。固緯電子根據(jù)其 ATS-8000 的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)提出了適合OBCM 以及充電樁的測(cè)試解決方案,，提供了配合規(guī)范的控制方式，以及開(kāi)關(guān)及阻值增減等的功能,，使得不論是 OBCM 或是充電樁間都可以藉由測(cè)試系統(tǒng)仿真多種的充電模式,。藉由以 NI 軟件為基礎(chǔ)的測(cè)試軟件，整合 CANBus 以及固緯電子的AC / DC Source & Load 的產(chǎn)品不但可以提升測(cè)試的便利性也提升驗(yàn)證速度,。
車(chē)用DC/DC解決方案
固緯電子的直流電源一直以來(lái)?yè)碛?的人氣以及值得入手的評(píng)價(jià),，近年來(lái)也推出了全新單信道大功率直流電子負(fù)載系列。此兩種產(chǎn)品皆推薦使用在測(cè)試現(xiàn)今EV用的DC/DC Converter,。固緯電子基于電源產(chǎn)品的測(cè)試解決方案ATS-8000,，也推出了可涵蓋 CANBus 傳輸?shù)能?chē)用 DC/DC 電源專(zhuān)用測(cè)試系統(tǒng)。由于是整合自行開(kāi)發(fā)的單機(jī)且采用新一代的測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)不但整合度高速度快,，且使用的軟件開(kāi)放性也較好,。
ISO-16750 是一個(gè)如何面對(duì)汽車(chē)電子安全性隨著各種環(huán)境條件所產(chǎn)生的質(zhì)量因素,，以確保道路車(chē)輛行車(chē)安全的規(guī)范。
隨著電子產(chǎn)業(yè)科技日新月異 ,，各種先進(jìn)的電子產(chǎn)品大量的應(yīng)用到車(chē)輛上,，逐漸獲得消費(fèi)者的喜愛(ài) 改變用車(chē)的習(xí)慣。在汽車(chē)電子產(chǎn)品的生命周期內(nèi),，將會(huì)面臨各種使用環(huán)境和用車(chē)條件,。隨著時(shí)間的推移，這些環(huán)境和條件必將導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量以及產(chǎn)品失效性等相關(guān)問(wèn)題,。
因此國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì) (ISO) 于 2003 年發(fā)布一份關(guān)于車(chē)輛電子電機(jī)環(huán)境實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)又稱(chēng) ISO-16750,，此標(biāo)準(zhǔn)用于設(shè)備壽命周期內(nèi)預(yù)期將要承受的真實(shí)環(huán)境，系統(tǒng)的用戶提供一組*的環(huán)境條件,、試驗(yàn)和要求,。標(biāo)準(zhǔn)在形成過(guò)程中考慮了下列環(huán)境因素:世界地理和氣候，車(chē)輛類(lèi)型,，車(chē)輛使用條件和工作模式,，設(shè)備壽命周期，車(chē)輛供電電壓,，以及在車(chē)輛內(nèi)的安裝位置等,，為道路車(chē)輛電子設(shè)備安全做一完整的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與安全上的測(cè)試依據(jù)。
| ISO-16750測(cè)試范圍 除了第一部分(ISO-16750-1)為通則與定義外,，其余三部份如下 電力負(fù)載(16750-2)主要環(huán)境條件為直流電壓,，過(guò)電壓等 12 項(xiàng)測(cè)試。此部分并無(wú)安裝位置區(qū)分,，適用于任何道路車(chē)輛之電子裝置,。 機(jī)械負(fù)載(16750-3)主要環(huán)境條件為引擎產(chǎn)生的正弦震動(dòng)，行駛于道路的隨機(jī)震動(dòng),，搬運(yùn)或凹凸路面所引起的機(jī)械沖擊,，磨耗強(qiáng)度，碎石沖擊以及表面強(qiáng)度…等 6 項(xiàng)測(cè)試,。 氣候負(fù)載(16750-4)此負(fù)載測(cè)試環(huán)境條件有 16 項(xiàng),。歸納其主要環(huán)境條件則分別為高低溫，溫度變化,，冰水沖擊,，溫度沖擊，防塵防水,，鹽霧,，氣體腐蝕，濕熱，太陽(yáng)輻射…9 項(xiàng),。
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