Prevladavanje složenih anomalija napajanja vozila: Praktična primjena simulatora padova i prekida napona u automobilima

Sažetak
Tijekom rada vozila, labavi konektori ožičenja, oksidirani terminali, umetanje i vađenje utikača, nagle promjene opterećenja i drugi radni uvjeti kontinuirano uzrokuju abnormalnosti u napajanju poput padova napona, prolaznih mikroprekida i kratkotrajnih nestanaka struje, što lako uzrokuje kvarove, uključujući gubitak signala ECU-a i senzora vozila, pad kontrolera i neispravne radnje aktuatora. Za reprodukciju takvih stvarnih kvarova vozila u laboratorijima i potpunu provjeru pouzdanosti komponenti, simulator pada napona i prekida u automobilu nezamjenjiv je standardizirani ispitni instrument. Simulator mikroprekida ožičenja u automobilu PFS-80V50A pokrenut je od strane... LISUN je profesionalni simulator padova i prekida napona u automobilima. Dizajniran s arhitekturom elektroničkih prekidača velike brzine i strogo u skladu sa specifikacijama ispitivanja u točki 4.9 norme ISO 16750-2:2023, oprema može točno reproducirati različite privremene kvarove uključivanja i isključivanja dalekovoda i signalnih vodova. Široko se primjenjuje za provjeru istraživanja i razvoja, tvorničku inspekciju isporuke i certificiranje sukladnosti elektroničkih upravljačkih dijelova vozila ugrađenih u putnička vozila, komercijalna vozila, građevinske strojeve i poljoprivrednu opremu od strane treće strane. Ovaj rad detaljno opisuje uzroke padova napona u vozilima i privremenih prekida, ključne tehničke značajke opreme, usporedbu parametara među različitim modelima i scenarije primjene u cijeloj industriji te u potpunosti analizira praktičnu vrijednost simulatora padova i prekida napona u automobilima. 

Pozadina pada napona vozila i prolaznih prekida i potreba za testiranjem

Kompletan kabelski svežanj vozila sastoji se od stotina skupina utikača, terminala i bakrenih žica spojenih u seriju. Dugotrajne vibracije, temperaturne cikličke promjene i korozija vodenom parom povećat će kontaktni otpor, što će rezultirati padovima napona na milisekundnoj ili čak mikrosekundnoj razini i privremenim nestancima struje tijekom vožnje. Za precizne elektroničke komponente poput kontrolera karoserije, milimetarskih radara i novih energetskih BMS-ova, čak i prekid napajanja od samo nekoliko mikrosekundi može dovesti do gubitka memorijskih podataka, isključenja komunikacijskih sabirnica i neuspjeha resetiranja funkcija. Nakon što se tijekom ispitivanja na cesti otkriju kvarovi, proizvođači vozila moraju uložiti ogromnu radnu snagu za rješavanje problema s kabelskim svežnjevima, čipovima i strujnim krugovima, što donosi izuzetno visoke troškove ispravljanja.

Konvencionalni jednostavni prekidači i ručni utični uređaji ne mogu precizno kontrolirati trajanje prekida i brzinu promjene napona, a valni oblici nisu reproducibilni, što rezultate ispitivanja čini nemogućnim zadovoljati zahtjeve za reviziju mjerenja laboratorija Volkswagena, BMW-a, Tesle i drugih proizvođača automobila. Nasuprot tome, simulator padova i prekida napona u automobilima koristi programabilne elektroničke prekidače velike brzine za kvantitativnu kontrolu amplitude pada, trajanja prekida i ciklusa uključivanja i isključivanja, a njegovi izlazni radni uvjeti vrlo su konzistentni sa stvarnim greškama vozila. Može otkriti slabosti komponenti u zaštiti od smetnji u ranoj fazi istraživanja i razvoja, služeći kao temeljni hardver za trenutna ispitivanja pouzdanosti električnih sustava vozila. Kao glavni simulator padova i prekida napona u automobilima, PFS-80V50A kupile su u serijama stotine laboratorija za elektroničku kontrolu u zemlji i inozemstvu.

Simulator nestanka struje u automobilu

Osnovne tehničke značajke simulatora padova i prekida napona u automobilima PFS-80V50A

The PFS-80V50A Simulator mikroprekida automobilskog ožičenja neovisno je razvijen od strane LISUN i služi kao standardizirani simulator padova i prekida napona u automobilu. Njegov hardver je podijeljen u dva glavna modula: jedinicu za simulaciju petlje napajanja i jedinicu za simulaciju višekanalne signalne petlje. Dvije jedinice mogu raditi neovisno ili sinkrono kako bi simulirale složene kvarove nestanka napajanja, u potpunosti pokrivajući sve klauzule o ispitivanju prekida ožičenja domaćih i međunarodnih standarda, uključujući ISO 16750-2:2023, VW 80000 i LV 124.

Što se tiče mogućnosti simulacije električne mreže, oprema podržava maksimalno opterećenje od ±80 V / 50 A za petlju napajanja DUT-a, izgrađenu s tri upravljiva prekidača S1, S- i S2, s više opcionalnih otpornika za pražnjenje. Može simulirati radne uvjete pada napona uzrokovane otvorenim krugom kabelskog svežnja, trenutnim kratkim spojem, nestankom napajanja tijekom spajanja i naglim promjenama opterećenja. Vrijeme porasta i pada ruba prekidača kontrolira se unutar 200 nanosekundi, s maksimalnom brzinom promjene napona od 100 V po mikrosekundi. Podesivi raspon prekida pokriva od 1 μs do 16 s, što omogućuje slobodno uređivanje i manjih prekida napajanja i dugotrajnih uvjeta podnapona kako bi se točno reproducirali različiti valni oblici padova u stvarnom vozilu. Standardni kalibracijski otpornici od 1 Ω i 100 Ω opremljeni su za provjeru preciznosti prije i nakon svakog ispitivanja kako bi se osiguralo da podaci ispitivanja zadovoljavaju zahtjeve sljedivosti CNAS laboratorija.

Što se tiče mogućnosti simulacije signalnih linija, uređaj integrira 16 međusobno neovisnih signalnih kanala, od kojih svaki podržava opterećenje od ±50 V / 3 A, pogodnih za testiranje komunikacijskih kabelskih svežnjeva vozila kao što su CAN, LIN i Ethernet. Dostupna su dva načina ispitivanja: neovisni prekid jednog kanala i sinkroni trenutni prekid više kanala. Vremenski raspored prekidača i intervali prekida mogu se prilagoditi i programirati putem računalnog softvera za simulaciju istovremenih gubitaka signala više kanala uzrokovanih otpuštanjem više konektora kabelskih svežnjeva, provjeravajući toleranciju komunikacijskih grešaka instrumenata, radara i modula karoserije.

Kompletan simulator padova i prekida napona u automobilu opremljen je vizualnim programabilnim softverom. Operateri mogu pozvati ugrađene predloške ispitivanja za velike proizvođače automobila jednim klikom bez ručnog uređivanja složenih vremenskih krivulja. Valni oblici napona, vremenske oznake prekida i podaci o varijacijama struje automatski se bilježe tijekom ispitivanja, a PDF izvješća dostupna za certifikacijsku reviziju mogu se izvesti izravno nakon ispitivanja, što uvelike smanjuje vrijeme ispitivanja za svaku seriju uzoraka. Šasija usvaja standardne dimenzije ormara i može se kombinirati s četverokvadrantnim simulatorima napona, generatorima smanjenja opterećenja i simulatorima pomaka uzemljenja kako bi se formirao cjeloviti LS-ISO16750 sustav ispitivanja električnih performansi vozila, ostvarujući jednokratno dovršetak svih električnih ispitivanja naprezanja specificiranih standardima ISO 16750.

Tablica usporedbe parametara LISUN Simulator padova i prekida napona u automobilima pune serije

Praktična primjena simulatora padova i prekida napona u automobilima u punom scenariju

Simulator padova i prekida napona u automobilima PFS-80V50A pokriva sve testne karike industrijskog lanca automobilske elektronike, s različitim vrijednostima primjene u različitim scenarijima. Prvi scenarij su laboratoriji za istraživanje i razvoj komponenti. Inženjeri istraživanja i razvoja mogu reproducirati padove napona i mikroprekide različitog trajanja i amplitude putem opreme, usporediti otpor isključenja različitih čipova za napajanje, filtarske krugove i sheme kondenzatora za pohranu energije, optimizirati rješenja zaštite krugova u fazi dizajna prototipa i izbjeći probleme s masovnim kvarovima tijekom kompletnih cestovnih ispitivanja vozila.

Drugi scenarij je inspekcija kvalitete tvorničke isporuke. Dostupni su ugrađeni standardizirani predlošci ispitivanja za Volkswagen, Toyotu i General Motors. Operateri proizvodne linije ne moraju biti upoznati sa složenim standardnim odredbama. Nakon spajanja DUT ECU-a i senzora na strujni krug, automatsko ispitivanje jednim klikom može se pokrenuti kako bi se brzo pregledali nekvalificirani proizvodi s nedostacima poput pada nakon nestanka struje i gubitka signala, jamčila dosljednost električne pouzdanosti isporučenih proizvoda i smanjili rizici od reklamacija zbog kvara nakon prodaje.

Treći scenarij su neovisni laboratoriji za testiranje automobila. Oprema je opremljena kompletnim komponentama za podršku kalibraciji, a podaci o izlaznim valnim oblicima padova napona i mikroprekida mogu generirati CNAS-akreditirana izvješća o ispitivanju kako bi se zadovoljili zahtjevi za certifikaciju pristupa lancu opskrbe proizvođača originalne opreme vozila, podržavajući tvrtke za ispitivanje sukladnosti prekida kabelskih svežnjeva za različite komponente putničkih vozila i građevinskih strojeva u zemlji i inozemstvu.

Četvrti scenarij su potpuni laboratoriji za reprodukciju kvarova vozila. Kada se na stvarnim vozilima pojave povremeni teški kvarovi poput crnog zaslona instrumenata, prekida napajanja i gubitka radarskog signala, inženjeri mogu prikupiti valne oblike kvarova stvarnih vozila i uvesti ih u Simulator pada i prekida napona u automobilu za replikaciju 1:1, brzo locirajući leži li uzrok kvarova u kontrolerima, ožičenju ili petljama napajanja i uvelike skraćujući ciklus rješavanja problema.

Peti scenarij su ispitivanja pouzdanosti na sveučilištima i u istraživačkim institutima za automobilske proizvođače originalne opreme. Funkcija programabilnog vremena opreme podržava prilagođene ekstremne padove i složene radne uvjete više uzastopnih prijelaznih prekida, što se može koristiti za proučavanje mehanizma starenja automobilskih elektroničkih komponenti u uvjetima dugotrajnog čestog isključenja napajanja i pružiti podršku testnim podacima za dizajn elektroničkih upravljačkih proizvoda nove generacije.

Ako laboratoriji trebaju izgraditi kompletnu platformu za ispitivanje prema ISO 16750 standardu, simulator padova i prekida napona u automobilima PFS-80V50A može se kombinirati s LISUN simulatori napona s četiri kvadranta, generatori smanjenja opterećenja, simulatori kratkog spoja kabelskih svežnjeva i simulatori pomaka uzemljenja kako bi se formirao integrirani sveobuhvatni ispitni ormar LS-ISO16750, koji pokriva sve međunarodne i OEM ispitne standarde vezane uz električna opterećenja vozila na jednom mjestu.

Zaključak

Padovi napona i prolazni mikroprekidi uzrokovani potpunim vibracijama vozila i starenjem ožičenja najčešće su abnormalnosti napajanja automobilske elektronike. Konvencionalni ručni uređaji ne mogu provesti kvantitativna i ponovljiva standardizirana ispitivanja, što simulator padova i prekida napona u automobilu čini ključnim profesionalnim instrumentom za rješavanje takvih problematičnih točaka ispitivanja. Kao zreli simulator padova i prekida napona u automobilu, LISUN PFS-80V50A Simulacija mikroprekida automobilskog ožičenjar je u potpunosti u skladu s globalnim specifikacijama za električna ispitivanja vozila, uključujući ISO 16750-2, VW 80000 i LV 124, oslanjajući se na tri ključne prednosti: nanosekundne sklopke velike brzine, neovisnu simulaciju dvostrukih kanala napajanja i signala te ugrađene predloške ispitivanja za više proizvođača automobila.

Što se tiče odabira opreme, model PFS-80V50A je preferiran za istraživanje i razvoj te testiranje na proizvodnoj liniji malih niskonaponskih dijelova poput minijaturnih senzora i ECU-ova karoserije; elektroničko upravljanje nove energije velike snage i komponente teških komercijalnih vozila mogu se nadograditi na modele od 100A, 150A ili 300A prema trenutnim zahtjevima. Ova serija simulatora padova i prekida automobilskog napona primjenjiva je na različite poslovne scenarije, uključujući provjeru istraživanja i razvoja, inspekciju tvorničke isporuke, certifikaciju treće strane i reprodukciju kvarova. Mogu unaprijed otkriti funkcionalne nedostatke automobilske elektronike pod uvjetima pada napona i prolaznih prekida, učinkovito smanjiti troškove istraživanja i razvoja te postprodajnog održavanja za proizvođače automobila te služe kao nezamjenjiva standardizirana ispitna oprema za laboratorije za pouzdanost električne energije vozila.