傳統(tǒng)汽車工業(yè)發(fā)展了上百年，環(huán)境污染、能源匱乏已成為一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，在這一背景下，汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展趨勢(shì)，未來(lái)汽車高壓部件的測(cè)試需要模擬實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中各類復(fù)雜的電氣環(huán)境。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO21498-2：2021(E) 描述了電力推進(jìn)的道路車輛中電壓等級(jí)為 B 的電路和元器件的電氣規(guī)范和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。被測(cè)試的電路和元器件（統(tǒng)稱為被測(cè)物DUT）工作在 B 級(jí)電壓（60V～1500V 直流或 30V～1000V 交流）。汽車行業(yè)中越來(lái)越多的制造企業(yè)，希望采用能滿足這一測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的直流電源。德國(guó)EA電源致力于可編程直流電源的研究和開(kāi)發(fā)，是新能源汽車研發(fā)測(cè)試電源的優(yōu)選。
測(cè)試搭建如下圖1，圖中 7 HV DC power supply，采用德國(guó) EA 電源 PSI 10000 或者 PSB 10000 系列。
圖1.拋負(fù)載電壓抗擾度測(cè)試設(shè)置
測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求 DUT 在操作電壓范圍內(nèi)，能正常工作，并滿足一定的特性參數(shù)，例如可以承受過(guò)壓、欠壓的臨界值內(nèi)的電壓變化。這要求測(cè)試電源能精確地設(shè)定電壓值、電流值及變化的時(shí)間，同時(shí)要求電源能在足夠快的時(shí)間改變輸出電壓和輸出電流，達(dá)到預(yù)期的效果。
我們以標(biāo)準(zhǔn)中的 6.11 節(jié)，拋負(fù)載電壓抗擾度測(cè)試（6.11 Immunity to load dump voltage）為例，如下圖2。
圖2. 拋負(fù)載電壓抗擾度的電壓曲線（OS1和OS2區(qū)間是正常工作電壓范圍，OS3和OS4是欠壓、過(guò)壓區(qū)域。）
在該測(cè)試中，用戶可以通過(guò)德國(guó) EA 電源的波形函數(shù)發(fā)生器功能，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的Figure 25（即上文中圖 2 ）的每一段波形曲線進(jìn)行對(duì)應(yīng)的序列設(shè)置，本例中可設(shè)置 7 個(gè)序列點(diǎn)，這些設(shè)置可以導(dǎo)出到 U 盤保存。
注意：H列數(shù)值的單位是微秒。
用戶也可以使用 EA Power Control 上位機(jī)軟件來(lái)進(jìn)行設(shè)置。
參數(shù)設(shè)置可參考下表 Table 20
其中，tr 的時(shí)間值需要參照標(biāo)準(zhǔn)中 Table20 提到的舉例 C.3 計(jì)算得出，如下：
C.3 Calculation example for voltage slope during immunity to load dump(see 6.11)
The voltage slope,dU/dt,depends on the total value of capacitance connecetd to voltafe class B system.A calculation example of dU/dt is shown below.
Assumptions:
–operating status：OS1 as an initial condition,
–generated power：100kW,
–applied voltage：400V，
–over voltage limit：450V，and
–total system capacitance：1000μF.
DC current on voltage class B line is estimated as:
IDC= 
=250A
When the contactors are opened suddenly,capacitors within the system are charged by the DC current and the time to reach the overvoltage limit (dt) is given as:
(450V－400V)× 
=200μs
我們將實(shí)際情況代入舉例中的式子：用戶采用 EA 電源 PSB 11500-60 4U（1500V，60A，30kW），實(shí)際電源輸出 400 V，60 A，則
tr=
≈833μs≈0.83ms。
對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)，EA電源的時(shí)間設(shè)置的最小分辨率為 0.01ms，時(shí)間設(shè)置的最小值為 0.1ms，符合要求。
另，EA 電源 PSB 11500-60 4U 的電壓 10%～90% 上升時(shí)間 ≤10ms，等比計(jì)算，則在該應(yīng)用中的上升時(shí)間：
tea=
×10ms≈0.417ms≤0.83ms
上述可得，選取合適型號(hào)的 EA 直流電源，可以有效地進(jìn)行 ISO21498-2：2021(E) 標(biāo)準(zhǔn)中所述的測(cè)試項(xiàng)目。
（作者：雨芯 高望來(lái)）
