無論是新能源還是傳統的汽車，在啟動、行駛過程中，由于復雜的工況，會導致供電母線上電壓劇烈的波動。這就給眾多的車載控制和用電設備的安全、可靠性帶來巨大隱患。因此，車載的用電設備，無論是動力還是控制，必須具備足夠的供電適應能力。

供電適應性相關的標準體系

汽車行業的開發和設計工程師，都會了解ISO16750，7637等汽車零部件電氣特性和安全測試規范。ISO在出臺標準時，涉及企業和組織的數量眾多，定義的測試要求相對比較低。有些國家、地區和企業聯盟，在此基礎上，制訂了更高要求的區域或企業標準，如JASO D001-94(日本汽車行業標準)，SAE J1113-2(美國汽車工程師學會)，VW80000/LV124/LV148(大眾汽車)，Ford FMC 1278(福特汽車)。

波形的定義

與此相關標準，核心是電壓波形定義和測評實施要求，以及波形對應的真實環境。例如下圖的瞬態跌落電壓、拋負載波形。

瞬間跌落波形

解釋：模擬電路短路瞬間，出現意外高短路電流，母線電壓快速跌落，大電流熔斷器或斷路器熔斷，之后電壓又恢復正常。電壓跌落持續時間很短(少于100ms)。瞬態電壓跌落會對周圍的用電設備產生短時供電中斷。

目的：模擬在電壓瞬間跌落過程中，其他電路功能是否符合設計。

測試評價標準：等級B，或更嚴格的等級A。

設計和改進方法：

1.增大電壓輸入端的儲能電容，滿足在跌落期間控制器的用電需求。

2.增加輔助的boost電路，在電壓跌落到某一電壓時，啟動boost電路，維持正常電壓。

拋負載波形

解釋：啟動馬達或大電流用電設備，在開啟或關閉電源的瞬間，電壓在短時間內突然發生不正常陡升現象。12V系統中電壓尖峰可能高達100V，24V系統甚至高達200V，持續400mS左右恢復到正常。車載電子產品，特別是微電子組件極容易被電壓陡升陡降破壞。

目的：模擬拋負載工況下功能是否符合設計。

測試評價標準：等級C。

設計和改進方法：使用TVS瞬態抑制保護電路，將電壓限制在相對較低的范圍內，如12V系統，尖峰電壓限制在35V以內，24V系統限制在60V以內。

測試評價標準等級的定義

在實施標準中定義的電壓波形驅動時，被測對象可能會造成性能、功能上的差異，甚至損壞。電壓波動的影響可以分為兩個階段，即異常電壓期間和電壓恢復正常之后;再根據造成的影響程度，可依次劃分為不受影響、性能下降、自動重啟、人為重啟和物理損壞五個等級，通常用英文字母ABCDE表示。

等級在施加騷擾期間在施加騷擾之后

一級/A能執行其預先設計的所有功能

二級/B有一項或多項指標超出規定的偏差自動恢復到正常工作范圍內

三級/C不執行其預先設計的一項或多項功能能自動恢復到正常操作狀態

四級/D不執行其預先設計的一項或多項功能需要通過簡單的“操作或使用”復位動作，才能自動恢復到正常操作狀態

五級/E不執行其預先設計的一項或多項功能如果不修理或不替換裝置或系統，則不能恢復其正常操作。

測試手段

實力雄厚的公司或者認證檢測機構，通常采用專用的測試系統，執行標準中定義的測試項，提供產品兼容性測試報告，作為產品是否達標的資質證明，這些系統往往價格昂貴，功能單一，即使大廠也很少。

對于絕大多數公司的研發測試工程師來說，受到預算的限制，以及在產品失效分析和改進時，需要做更多、更靈活的參數調整。集高性能電源、任意波形、示波器、數據記錄儀于一體的APS先進電源系統受到工程師的廣泛青睞。

APS先進電源系統用于車載電源適應性測試：

?功率20W至30KW(并機600KW)，最高電壓2000V，最大電流800A。

?電壓斜率高達10000V/mS(2000V上升/下降時間，<200us)并可編輯 64KSa點任意波形。

?200kSa/s、18bit 數字化儀和長時間的數據記錄，直接進行高達2000V，800A的同時測量。

?BV9200 APS程控和分析軟件，可實現常見標準波形、波形拼接序列、數學公式，波形文件導入等多種方式。

APS 波形編輯和生成工具

APS 生成電壓瞬態跌落

電動汽車高壓零部件電氣特性和安全測試

新能源汽車中，功率強大的動力系統，造成車載供電總線的不穩定因素大幅上升;而電池電壓的逐步升級，1000V的高壓瞬態模擬和測試的要求也應運而生。例如，由歐洲各大車廠編訂的新能源汽車電氣特性測試及安全規范LV123，旨在驗證汽車中高壓組件的安全性和電氣參數，如高壓電池系統、逆變器、高壓轉低壓DC-DC，車載充電機OBC等。

LV123 標準測試項目的定義與上述ISO17650或LV124標準定義的測試項目基本類似，分為靜態和動態的測試項目，如拋負載，高壓直流疊加交流紋波等。最主要區別就在于更高的電壓等級。

利用RP7983A 高壓、大功率APS電源，單臺功率30KW，最高電壓2000V，高達10000V/mS的電壓斜率(2000V上升/下降時間<200us)，可以為工程師在研發和驗證過程中的測試提供了方便。

在1200V直流電壓上疊加頻率10KHz，

峰峰值135V紋波

RP7983A實現480V系統拋負載波形，

拋負載電壓620V

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原文標題：電動汽車高壓零部件供電適應性測試方案

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