Dekódování nejnovější normy: Základní vylepšení a hlavní body testovacího systému ISO 16750-2:2023

Abstraktní

Norma ISO 16750-2:2023, univerzální mezinárodní norma pro testování elektrické zátěže elektronických a elektrických součástí automobilů, aktualizovala řadu ustanovení o zátěžových testech zaměřených na vozidla s novými energetickými zdroji a inteligentní palubní řídicí jednotky. Tradiční diskrétní testovací zařízení nemohou plně pokrýt všechny testované položky nejnovější normy a konzistence a sledovatelnost testovacích dat nesplňují certifikační požadavky výrobců OEM vozidel a laboratoří CNAS. Testovací systém ISO 16750-2:2023 je integrovaná kompletní testovací platforma přizpůsobená nové normě. Systém pro testování elektrického výkonu palubní elektroniky LS-ISO16750, který byl uveden na trh společností... LISUN je reprezentativní standardizovaný testovací systém dle normy ISO 16750-2:2023. Je vyvinut pro automobilové elektronické a elektrické součástky, jako jsou ECU, palubní senzory, palubní nabíječky OBC a DC-DC měniče. Kompletní zařízení integruje několik typů jednotek pro simulaci signálů, které dokáží reprodukovat všechny stavy elektrického namáhání během provozu vozidla, včetně kolísání napětí, přechodných vysokonapěťových impulzů, posunu zemního potenciálu, občasného přerušení kabelového svazku a zkratů v obvodu. Jednotná řídicí platforma realizuje plně automatické testování, vyhodnocuje elektrickou spolehlivost součástí v souladu s domácími i zahraničními specifikacemi, včetně ISO 16750-2:2023, VW 80000 a GM 3172, a předem identifikuje rizika selhání, jako je havárie, ztráta komunikace a poškození čipu způsobené abnormálním napájením a náhlými změnami zatížení. Zároveň splňuje požadavky na ověřování výzkumu a vývoje v plném rozsahu, kontrolu kvality sériové výroby a certifikaci shody ze strany třetích stran. Tato práce, zaměřená na testovací systém ISO 16750-2:2023, porovnává rozdíly v požadavcích na testování mezi starou a novou normou, analyzuje hardwarovou strukturu a funkční vylepšení systému LS-ISO16750 a ilustruje kapacitu pokrytí zařízení pomocí tabulky porovnávání standardních položek. 

Změny v požadavcích na vybavení způsobené aktualizacemi nové normy ISO 16750-2:2023

Ve srovnání se starou normou přidává norma ISO 16750-2:2023 velký počet zkušebních klauzulí pro vysokonapěťové pomocné komponenty 48V mild hybridních a čistě elektrických vozidel, zpřesňuje zkušební podmínky, jako je přerušované přerušení kabelového svazku, zemní odchylka, dynamické napěťové cykly a inteligentní křivky regulace napětí generátoru, a zvyšuje požadavky na měření časování průběhu, přesnosti napětí a rychlosti spínání. Tradiční zkušební schéma postavené samostatně s napájecími zdroji, generátory impulzů a zkratovými spínači trpí asynchronním propojením zařízení, těžkopádnou kalibrací parametrů a dlouhou dobou spínání více testovaných položek. Jedna sada zařízení nemůže současně provádět různé testy, včetně kolísání napájení, odlehčení zátěže a simulace poruch obvodu. Podniky si musí zakoupit více přístrojů pro odpovídající použití, což výrazně zvyšuje náklady na výstavbu laboratoří a provozní prahy.

Poptávka trhu po standardizovaných Zkušební systémy ISO 16750-2:2023 stále roste. Integrované kompletní zařízení dokáže integrovat všechny simulační jednotky do sjednocené skříně, jednotně plánovat všechny moduly pomocí nadřazeného počítačového softwaru, automaticky zaznamenávat napěťové, proudové a časové křivky každého testu a generovat kompletní zprávy splňující specifikace auditu OEM. Zásadně řeší problémy, jako je nespojitost dat a obtíže s reprodukcí pracovních podmínek způsobené diskrétním zařízením, což je základní výchozí bod pro... LISUN vyvinout palubní elektronický a elektrický testovací systém LS-ISO16750.

ISO 16750-2:2023 Systém pro zkoušení elektrických poruch v automobilovém průmyslu

Celková architektura a základní jednotky testovacího systému LS-ISO16750 dle normy ISO 16750-2:2023

Kompletní testovací systém LS-ISO16750 dle normy ISO 16750-2:2023 využívá 19palcovou integrovanou standardní skříň. Uvnitř je instalováno pět analogových hardwarových jednotek. Každý modul může pracovat samostatně nebo synchronně ve spojení generovat kompozitní elektrické napětí, což plně pokrývá 12 kategorií základních testů specifikovaných v nové normě a další přizpůsobené testovací položky pro výrobce vozidel, jako jsou Volkswagen a General Motors. Funkce každé jednotky a odpovídající normové ustanovení jsou následující.

První jednotkou je čtyřkvadrantový bipolární simulátor napětí LIS-APS-4030K300, základní jádro napájecího zdroje celého testovacího systému ISO 16750-2:2023. Podporuje čtyřkvadrantový obousměrný výstup ±40V/30A s maximální frekvencí 300kHz a dokáže simulovat provozní podmínky včetně pomalého nárůstu a poklesu napětí, dlouhodobého přepětí, okamžitého podpětí, superponovaného zvlnění střídavého proudu, napájení s obrácenou polaritou a startovacích impulzů. Je také vybaven vysoce přesnými napěťovými a proudovými sondami a osciloskopickými sběrnými kanály pro zachycení dynamických elektrických změn na napájecích svorkách testovaného zařízení v reálném čase, což odpovídá všem testovacím kapitolám souvisejícím s napájením od kapitoly 4.2 do 4.7 normy. K dispozici jsou přizpůsobitelné specifikace napětí a proudu, rozšiřitelné až na ±80V/150A pro testování velkých palubních napájecích komponent.

Druhá jednotka je EMS-ISO7637Simulátor odlehčení zátěže P5, speciálně reprodukující pulzy odlehčení zátěže 5a a 5b specifikované v článku 4.6.4 normy ISO 16750-2:2023 pro simulaci vysokonapěťových přechodových rázů generovaných odpojením zátěží vozidel s vysokým výkonem. Dodává maximální výbojovou energii 200 joulů s plynule nastavitelným napětím v rozsahu od 10 do 210 V, což splňuje speciální požadavky na test odlehčení zátěže E-05 společnosti Volkswagen. Lze jej propojit se čtyřkvadrantovým napájecím zdrojem pro realizaci kompozitního zátěžového testu s normálním napájením superponovaným pulzy odlehčení zátěže.

Třetí jednotkou je simulátor občasného přerušení kabelového svazku PFS-80V50A, rozdělený na kanály silového vedení a kanály signálového vedení. Každý kanál silového vedení podporuje 80 V/50 A, zatímco každý kanál signálového vedení podporuje maximálně 2 A. Minimální doba přerušení je 1 mikrosekunda se spínací rychlostí nepřesahující 200 ns, což odpovídá testům přerušení jednoho a více kabelových svazků v článku 4.9 normy. Splňuje také testy odolnosti přerušení pro piny E-13 a konektory E-14 společnosti Volkswagen, simulující okamžité rušení způsobené vypnutím napájení uvolněnými konektory kabelového svazku během provozu vozidla.

Čtvrtou jednotkou je simulátor offsetu země LIS-OFFSET, který na základě čtyřkvadrantové architektury napájecího zdroje poskytuje offsetové napětí ±10 V/10 A, čímž plně pokrývá test offsetu referenčního potenciálu země v článku 4.8 normy ISO 16750-2:2023. Reprodukuje rušení rozdílu potenciálů způsobené nevyváženým uzemněním celého kabelového svazku vozidla a špatným uzemněním a ověřuje stabilitu snímání signálu ze senzorů.

Pátou jednotkou je simulátor zkratu kabelového svazku LIS-LSCS, standardně vybavený 30 nezávislými kanály a volitelně rozšiřitelným 50kanálovým modelem. Dokáže samostatně nastavit poruchové režimy, jako je zkrat signálního vedení, zkrat elektrického vedení k zemi a vzájemný zkrat mezi elektrickými vedeními, a také zkušební klauzule týkající se zkratu v odpovídajícím obvodu v článku 4.10 normy. Automaticky zaznamenává okamžitý impulzní proud během zkratu pro vyhodnocení schopnosti zařízení chránit je před nadproudem.

Kompletní testovací systém dle normy ISO 16750-2:2023 je vybaven softwarem pro automatické řízení na bázi Windows, který uživatelům umožňuje upravovat vlastní testovací sekvence a provádět více než deset po sobě jdoucích elektrických zátěžových testů jedním kliknutím bez nutnosti ručního přepínání hardwarového vybavení v průběhu celého procesu. Po testování se automaticky exportují zprávy ve formátu PDF s původními daty o průběhu, aby splňovaly požadavky CNAS na sledovatelnost dat v laboratořích třetích stran.

Tabulka porovnání pokrytí standardních položek pro testovací systém LS-ISO16750 dle ISO 16750-2:2023

Hlavní technické aktualizace testovacího systému ISO 16750-2:2023

Ve srovnání s tradičními distribuovanými testovacími schématy nabízí integrovaný testovací systém LS-ISO16750 ISO 16750-2:2023 čtyři diferencované technické aktualizace přizpůsobené zkušebním požadavkům nové normy a produktů pro vozidla s novými zdroji energie.

Prvním vrcholem je synchronní řízení propojení více modulů. Software dokáže synchronně plánovat zdroje napětí, generátory odlehčení zátěže, přerušovače a zkratovací jednotky tak, aby současně odesílaly kompozitní napětí, a simulovaly tak extrémní provozní podmínky, kdy se na reálných vozidlech vyskytuje více elektrických poruch současně. Tradiční diskrétní zařízení nemohou realizovat synchronizaci časování, a proto nedokážou reprodukovat poruchy zařízení v prostředí s kompozitním rušením.

Druhou výhodou jsou široce rozšiřitelné hardwarové specifikace. Základní napájecí jednotka, simulátor odlehčení zátěže a spínač přerušení kabelového svazku podporují přizpůsobení parametrů napětí a proudu. Malé proudové specifikace 10 A pro miniaturní senzory a vysoce výkonné specifikace 150 A pro palubní nabíječky lze přizpůsobit dle potřeby. Jeden testovací systém dle normy ISO 16750-2:2023 dokáže pokrýt testy komponent pro 12V osobní vozidla, 24V užitková vozidla a 48V hybridní vozidla s výrazně vyšší mírou opětovného použití zařízení.

Třetí předností je automatický sběr dat a sledovatelnost celého procesu. Pro záznam dat průběhu v okamžiku každé změny napětí, impulzního přepětí a zkratu obvodu je vestavěn vícekanálový synchronní sběrný osciloskop. Zkušební protokoly jsou automaticky propojeny s kalibračními čísly zařízení, časy testů a záznamy parametrů, což plně splňuje požadavky auditu OEM a sledovatelnosti měření v laboratořích CNAS a eliminuje chyby a zdlouhavé manuální postupy záznamu dat.

Čtvrtou výhodou je kompatibilita s přizpůsobenými standardy různých značek vozidel. Kromě základních ustanovení normy ISO 16750-2:2023 je systém vybaven kompletními šablonami testů pro VW 80000, GM 3172, LV 124 a Nissan 28401. Inženýři nemusí ručně upravovat složité testovací sekvence a mohou provádět speciální doplňkové testy pro výrobce vozidel voláním šablon, což zkracuje ověřovací cyklus výzkumu a vývoje.

Použitelné průmyslové scénáře testovacího systému ISO 16750-2:2023

Testovací systém LS-ISO16750 dle normy ISO 16750-2:2023 dokáže pokrýt testovací scénáře v celém průmyslovém řetězci automobilové elektroniky. Výzkumné a vývojové laboratoře výrobců automobilových komponentů jej mohou využít k předběžnému ověření elektrické spolehlivosti prototypů, identifikaci závad v ochraně napájení, uzemňovacích obvodech a rozhraních kabelových svazků ve fázi návrhu, aby se snížily náklady na opravu závad při reálných silničních testech vozidel. Výrobci nových systémů pro správu energetických baterií, palubních nabíječek a DC-DC měničů mohou s tímto zařízením provádět kompletní ověření elektrického zatížení 48V vysokonapěťových pomocných komponent. Výrobci palubních senzorů, přístrojových panelů a řídicích jednotek karoserie jej mohou nasadit na konci výrobních linek k provádění standardizovaného screeningu elektrického namáhání každého produktu před dodáním a k kontrole konzistence sériově vyráběných produktů. Externí automobilové zkušební laboratoře mohou vybudovat kompletní certifikační platformu pro vydávání autoritativních zkušebních protokolů v souladu s mezinárodními normami a specifikacemi OEM, a tím podporovat audity přístupu zákazníků k dodavatelskému řetězci. Univerzity a automobilové výzkumné ústavy jej mohou aplikovat na experimentální výzkum témat spolehlivosti automobilové elektroniky, reprodukovat různá extrémní namáhání elektrické sítě pro výzkum mechanismů.

Pokud podniky potřebují současně podporovat testy imunity prováděné dle ISO 7637, mohou dodatečně vybavit LISUN EMS-ISO7637 generátor přechodového rušení, který tvoří kompletní integrovanou laboratoř pro testování elektromagnetické kompatibility (EMC) a elektrických vlastností automobilů. Kombinované zařízení pokrývá všechny mezinárodní normy pro testování automobilové elektroniky.

Závěr

Nová norma ISO 16750-2:2023 aktualizovala řadu přísných ustanovení o elektrických zátěžových testech zaměřených na nové energetické a inteligentní automobilovou elektroniku. Tradiční distribuované testovací přístroje již nemohou splňovat požadavky na kompletní, efektivní a sledovatelné testování, což z nich dělá standardizované integrované... Zkušební systémy ISO 16750-2:2023 nezbytné vybavení pro laboratoře podniků zabývajících se automobilovou elektronikou. Jako vyspělé kompletní řešení, které uvedla na trh společnost LISUNPalubní elektronický testovací systém LS-ISO16750 integruje pět základních funkčních jednotek, včetně simulace napětí ve čtyřech kvadrantech, generování impulzů odlehčení zátěže, přerušovaného přerušení kabelového svazku, zemního odsazení a simulace zkratu obvodu. Plně pokrývá všech 12 kategorií testovaných elektrických zátěžových položek specifikovaných v normě ISO 16750-2:2023 a je kompatibilní s přizpůsobenými testovacími specifikacemi běžných výrobců vozidel, jako jsou Volkswagen, General Motors a VDA. Díky třem technickým přednostem, včetně vícemodulového synchronního propojení, rozšiřitelných hardwarových specifikací a automatického sběru dat v celém procesu, řeší problematická místa v oboru diskrétních zařízení, jako je asynchronní časování, těžkopádný provoz a nesledovatelná data.

Pro výzkumné a vývojové podniky v automobilové elektronice, továrny na hromadnou výrobu a nezávislé zkušební instituce umožňuje zakoupení kompletního testovacího systému ISO 16750-2:2023 jednorázovou konstrukci platformy pro testování elektrické spolehlivosti, která splňuje nejnovější mezinárodní normy, což výrazně snižuje náklady na pořízení, provoz a práci více samostatných přístrojů a urychluje postup mezinárodní certifikace produktů. Jedná se o standardizované profesionální zařízení přizpůsobené současným požadavkům na testování automobilové elektrotechniky.