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電車試驗：電機系統(tǒng)與電驅(qū)動總成安全——防護安全

2022-02-12 18:26:42·  來源：汽車測試網(wǎng)  
　
IP 防護是機械安全設(shè)計必須考慮的因素，電驅(qū)系統(tǒng)的密封設(shè)計或選型應(yīng)能滿足IP6K7和IPX9K 要求。電驅(qū)動總成在復(fù)雜電磁環(huán)境中工作，這對電驅(qū)動總成的電磁兼容性提出
IP 防護是機械安全設(shè)計必須考慮的因素，電驅(qū)系統(tǒng)的密封設(shè)計或選型應(yīng)能滿足IP6K7和IPX9K 要求。電驅(qū)動總成在復(fù)雜電磁環(huán)境中工作，這對電驅(qū)動總成的電磁兼容性提出了更高的要求，電驅(qū)動總成既要具備嚴格的電磁輻射和傳導(dǎo)指標，同時也要具備優(yōu)秀的抗干擾能力。
一、防水/防塵設(shè)計：端蓋、軸密封性設(shè)計
1、液冷（水、油等）介質(zhì)防水、防塵要求
驅(qū)動電機及控制器應(yīng)具有防塵、防水能力，其防護等級應(yīng)滿足標準或客戶規(guī)定的要求，最低要求是不低于IP67。
電機應(yīng)滿足車輛在斷電狀態(tài)下，在水深50 cm 水池浸泡24h 后，整車開機，電驅(qū)動開關(guān)置于“ON”位置，電機及電機控制器不應(yīng)由于本身原因引起安全事故（例如：起火等）。
2、油冷電機生產(chǎn)過程的防塵要求
油冷電機在裝配和使用過程中，應(yīng)特別注意電機的防塵。防止因灰塵、異物等進入電機內(nèi)部，對絕緣、軸承等造成影響。
需要針對不同的零、部件分別制定清潔度控制指標。清潔度的控制需要同時控制雜質(zhì)總重量和最大雜質(zhì)顆粒度兩項指標。清潔度指標按照企業(yè)內(nèi)部標準執(zhí)行。
3、旋轉(zhuǎn)密封設(shè)計要求
水冷式電機和油冷式電機的旋轉(zhuǎn)密封設(shè)計有明顯的不同，前者一般沒有潤滑介質(zhì)，而后者有潤滑介質(zhì)。
針對水冷式電機，如采用橡膠油封的傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)密封技術(shù)，會因為缺少潤滑，導(dǎo)致橡膠油封過早失效。
1）規(guī)范油封的安裝，油封安裝完后，檢測密封性。
2）電機增加透氣閥，平衡電機內(nèi)外部的氣壓，避免因為呼吸效應(yīng)導(dǎo)致油封密封部位出現(xiàn)氣流的進出。
旋轉(zhuǎn)密封件需要按照保養(yǎng)手冊定期檢查維護，必要時更換。
4、控制器維修過程的防塵控制要求（針對現(xiàn)場維修）
驅(qū)動電機控制器維修需要在干燥、無塵、有靜電防護的區(qū)域進行。維修前，需要徹底清潔驅(qū)動電機控制器，維修后，應(yīng)進行全面測試，應(yīng)完全滿足技術(shù)文件要求。
5、高壓線束密封設(shè)計要求
正常連接時高壓連接系統(tǒng)的防護等級應(yīng)不低于IP67。若高壓連接系統(tǒng)可不通過工具手動斷開，則非連接狀態(tài)的高壓連接系統(tǒng)各部分的防護等級應(yīng)滿足IPXXB。
6、低壓線束密封設(shè)計要求
正常連接時低壓連接系統(tǒng)的防護等級應(yīng)不低于IP67。
二、氣密
1、驅(qū)動總成冷卻管路密封性檢查要求
冷卻水道氣密需考慮充氣壓力、充氣時間和保壓時間。檢測時間和壓降需根據(jù)具體產(chǎn)品規(guī)格確定；也可以采用負壓法測試。
2、電機旋轉(zhuǎn)密封檢查要求
電機旋轉(zhuǎn)密封檢查通常采用兩種方法：
1）按照GB/T 4942.1-2006 標準進行相關(guān)要求的試驗；
2）采用氣密測試需考慮充氣壓力、充氣時間和保壓時間。檢測時間和壓降需根據(jù)具體產(chǎn)品規(guī)格確定；也可以采用負壓法測試。
3、控制器密封檢查要求
控制器冷卻水道密封檢查要求：需考慮充氣壓力、充氣時間和保壓時間。檢測時間和壓降需根據(jù)具體產(chǎn)品規(guī)格確定；也可以采用負壓法測試。
控制器殼體密封檢查要求：在高壓接插件、低壓接插件耦合狀態(tài)下，需考慮充氣壓力、充氣時間和保壓時間。檢測時間和壓降需根據(jù)具體產(chǎn)品規(guī)格確定；也可以采用負壓法測試。
4、電驅(qū)動總成高、低壓連接密封要求
高壓連接系統(tǒng)和低壓連接系統(tǒng)正常連接狀態(tài)下，需考慮充氣壓力、充氣時間和保壓時間。檢測時間和壓降需根據(jù)具體產(chǎn)品規(guī)格確定；也可以采用負壓法測試。
5、防冷凝要求
電機系統(tǒng)及電驅(qū)動總成產(chǎn)品在其生命周期內(nèi)防塵防水等級應(yīng)達到IP67，在此基礎(chǔ)上需要進一步考慮產(chǎn)品因溫度變化而引起內(nèi)部壓強變化和呼吸效應(yīng)，從而造成凝露現(xiàn)象，使產(chǎn)品腔體內(nèi)積水，進而造成電氣故障及零部件銹蝕。電機系統(tǒng)及電驅(qū)動總成產(chǎn)品應(yīng)選配合理透氣量的防水透氣閥。透氣閥的選型：與箱體配合處防護在全生命周期等級達到IP67等級。透氣閥通常安裝在產(chǎn)品的上部或側(cè)面。
6、電驅(qū)動總成涉水及涉水后的檢查要求
按照GB 18384-2020 中8.3.1 和8.3.2 的要求：
1）電機、電機控制器按照GB/T 18488.1-2015 中5.2.82 要求進行耐電壓測試.；冷態(tài)絕緣電阻應(yīng)符合產(chǎn)品出廠測試標準。
2）按照產(chǎn)品出廠測試標準檢查控制器、驅(qū)動電機氣密性。
三、EMC 及防護：電磁噪聲對車載設(shè)備
新能源汽車對EMC 要求越來越嚴苛，很多整車廠零部件公司硬性指標要求電機控制器滿足3 級標準，電機控制器設(shè)計過程中應(yīng)考慮電磁兼容性，電磁干擾主要通過輻射與傳導(dǎo)兩種途徑對電子設(shè)備產(chǎn)生影響。
1、電磁輻射騷擾
電驅(qū)動總成應(yīng)滿足GB/T 18655-2018（建議等級3 限值）的要求及GB/T 36282-2018標準限值要求。電驅(qū)動總成裝到整車后，整車應(yīng)滿足GB/T 18387 的要求。
按照GB/T 36282-2018 的要求，在做發(fā)射類試驗時，電驅(qū)動總成應(yīng)處于工作狀態(tài)，轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的50%，扭矩為額定扭矩的50%，機械輸出負載達到持續(xù)功率的25%。
當轉(zhuǎn)速或扭矩達不到其試驗狀態(tài)時，可調(diào)整扭矩或轉(zhuǎn)速以達到持續(xù)功率的25%，并在試驗報告中特別注明。
2、電磁輻射抗擾性
電驅(qū)動總成應(yīng)通過合理布置及屏蔽保護設(shè)計使其抗干擾性滿足表3 中要求。
表5-3 電磁輻射抗擾測試標準

3、電磁輻射人體健康的安全性評估
車輛在處于以下工況時，應(yīng)按照GB/T 37130-2018 進行試驗驗證；10Hz-400KHz 的磁場發(fā)射量符合GB/T 37130-2018 附錄A 中表A.1、表A.2 和表A.3 限值要求。
1）靜態(tài)工況：車輛靜止狀態(tài)用電器全開，車輛動力系統(tǒng)高壓上電完成（PTReady）；
2）動態(tài)工況：車輛40km/h 恒速行駛； 
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