作者簡(jiǎn)介
葉磊Ray：IND4汽車(chē)人資深注冊(cè)用戶，目前在上海一家大型國(guó)企負(fù)責(zé)BMS開(kāi)發(fā)。
本文介紹了DV測(cè)試的概要和內(nèi)容，其中，來(lái)自三星的Pack測(cè)試工程師陳勃分享了一些他的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)。

DV（Design Verification） 設(shè)計(jì)驗(yàn)證，目的是驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)是否符合規(guī)定要求而進(jìn)行的測(cè)試活動(dòng)。另一個(gè)經(jīng)常提到的概念，PV（Production Validation）生產(chǎn)確認(rèn)，目的是確認(rèn)制造狀態(tài)是否符合規(guī)定要求。DV和PV通常是一組平行的測(cè)試計(jì)劃，且DV測(cè)試內(nèi)容包括了大部分的PV測(cè)試。總得來(lái)講，一份好的DV或PV測(cè)試活動(dòng)，需要以法規(guī)要求為基準(zhǔn)、以功能需求為驅(qū)動(dòng)、以真實(shí)使用場(chǎng)景為背景并配合適當(dāng)?shù)臏y(cè)試技巧來(lái)進(jìn)行。本文主要圍繞DV進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。



一.動(dòng)力電池系統(tǒng)DV測(cè)試概述
1.1 對(duì)于開(kāi)發(fā)流程與樣品狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系



注1：手工樣件與工裝件的主要區(qū)別在于結(jié)構(gòu)件是否通過(guò)工裝模具加工得到（開(kāi)模件）；半工裝件與工裝件在于動(dòng)力電池系統(tǒng)是否由正式的生產(chǎn)線組裝。
注2：因?yàn)閲?guó)內(nèi)各公司對(duì)零部件的開(kāi)發(fā)流程定義不同，這里提供的僅是筆者遇到的某個(gè)案例。

1.2 對(duì)于測(cè)試活動(dòng)與對(duì)應(yīng)的開(kāi)發(fā)流程對(duì)應(yīng)
A sample：對(duì)于零部件供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，需要進(jìn)行功能測(cè)試，比如BMS的采樣精度，控制策略，SOC算法等等的驗(yàn)證。也有供應(yīng)商會(huì)利用A樣的產(chǎn)品進(jìn)行DV的摸底試驗(yàn)。另外，整車(chē)廠還會(huì)使用交付的A樣件動(dòng)力電池系統(tǒng)進(jìn)行基本的實(shí)車(chē)裝配以及通訊聯(lián)調(diào)，簡(jiǎn)單啟動(dòng)等測(cè)試。
B sample：對(duì)于零部件供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，需要進(jìn)行DV測(cè)試、設(shè)計(jì)整改等等。另外，整車(chē)廠還會(huì)使用交付的B樣件動(dòng)力電池系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)車(chē)標(biāo)定、匹配、路測(cè)等。
C sample：在經(jīng)過(guò)B階段的設(shè)計(jì)整改后，電池包的基本結(jié)構(gòu)、工裝夾具均已定型。此時(shí)，隨著生產(chǎn)線的建立，C樣件動(dòng)力電池系統(tǒng)出現(xiàn)并適用于PV測(cè)試。

1.3 責(zé)成劃分
A sample：一般由公司（SW）TE主導(dǎo)進(jìn)行，工作內(nèi)容偏研發(fā)方向，如精度驗(yàn)證、控制策略及算法調(diào)試等，需要熟悉動(dòng)力電池系統(tǒng)及軟硬件設(shè)計(jì)的人員充分介入。
B sample：主要由公司TE主導(dǎo)進(jìn)行，工作內(nèi)容大多為型式試驗(yàn)。技能需求上不僅需要對(duì)BMS軟硬件設(shè)計(jì)上有一定的理解，還得擴(kuò)展到其它如電芯特性、材料力學(xué)等。
C sample: 一般則由公司的QE主導(dǎo)進(jìn)行，測(cè)試項(xiàng)目一般是DV內(nèi)容的子集。

1.4 測(cè)試依據(jù)
動(dòng)力電池系統(tǒng)DV的測(cè)試依據(jù)主要有以下幾個(gè)方面：
1、與OEM之間的技術(shù)協(xié)議書(shū)
2、OEM的企標(biāo)
3、相關(guān)國(guó)家/國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
4、過(guò)往測(cè)試經(jīng)驗(yàn)

1.5 流程計(jì)劃
從流程上看，DV主要有以下幾個(gè)節(jié)點(diǎn)：
（1）與客戶簽訂項(xiàng)目的商務(wù)合同
（2）編寫(xiě)DV測(cè)試大綱及測(cè)試計(jì)劃
（3）與客戶Review測(cè)試大綱和計(jì)劃
（4）考察供應(yīng)商，并和供應(yīng)商進(jìn)行技術(shù)交流（第三方測(cè)試機(jī)構(gòu)）
（5）三方比較，確認(rèn)供應(yīng)商
（6）和供應(yīng)商簽訂商務(wù)合同
（7）測(cè)試物料，樣品的準(zhǔn)備，夾具的制作
（8）測(cè)試活動(dòng)的進(jìn)行
（9）測(cè)試活動(dòng)的結(jié)束及善后
（10）測(cè)試報(bào)告的提交及review
（11）測(cè)試總結(jié)
注：有公司會(huì)提前進(jìn)行供應(yīng)商的考察活動(dòng)并與供應(yīng)商簽訂框架協(xié)作合同，故第4、5、6步不固定。

二.動(dòng)力電池系統(tǒng)DV測(cè)試內(nèi)容
動(dòng)力電池系統(tǒng)DV測(cè)試主要包括以下幾方面：



2.1 溫度應(yīng)力試驗(yàn)包括：高/低溫操作、溫度沖擊、結(jié)露試驗(yàn)、濕熱循環(huán)。
2.2 機(jī)械應(yīng)力試驗(yàn)包括：耐振動(dòng)、機(jī)械沖擊、負(fù)重。
2.3外部環(huán)境試驗(yàn)包括：IP防護(hù)、鹽霧試驗(yàn)、化學(xué)液體暴露、碎石轟擊、模擬高海拔。
2.4 低壓電氣試驗(yàn)包括：直流供電電壓、過(guò)電壓、疊加交流電壓、電壓緩升緩降、供電電壓間斷、反壓、參考接地和供電補(bǔ)償、開(kāi)路測(cè)試、短路保護(hù)、絕緣電阻、耐電壓。
2.5 電磁兼容試驗(yàn)包括：瞬間傳導(dǎo)發(fā)射、電磁傳導(dǎo)發(fā)射（voltage/current）、電磁輻射發(fā)射、瞬態(tài)傳導(dǎo)抗擾、瞬態(tài)耦合抗擾、電磁輻射抗擾度（BCI/ALSE）、靜電放電（ON/OFF）、電快速瞬變脈沖群抗擾、浪涌抗擾、低頻電磁電子場(chǎng)強(qiáng)等。
2.6 電氣安全試驗(yàn)包括：絕緣電阻、耐電壓、IPXXB/D電位均衡。
2.7 電池性能試驗(yàn)包括：容量和能量、能量效率、直流內(nèi)阻、功率確認(rèn)、自放電、混合動(dòng)力特性脈沖、高低溫啟動(dòng)特性、循環(huán)壽命等。
2.8 濫用試驗(yàn)包括：跌落、模擬碰撞、鹽水浸泡、擠壓、球形擠壓、針刺、翻轉(zhuǎn)、熱失控、外部火燒、PACK短路、過(guò)充/過(guò)放電（帶或不帶保護(hù)功能）等。
2.9 熱管理試驗(yàn)包括：高溫冷卻性能、低溫加熱性能、隔熱性能、管壁壓降（水冷）、氣密性（水冷）、噪音（風(fēng)冷）等等。



三.測(cè)試經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

1.50%的時(shí)間用來(lái)試驗(yàn)準(zhǔn)備，30%的時(shí)間用來(lái)寫(xiě)報(bào)告，20%的時(shí)間用來(lái)做實(shí)驗(yàn)。
2.選擇測(cè)試供應(yīng)商時(shí)，除了資質(zhì)、報(bào)價(jià)，設(shè)備資源（排期）、測(cè)試人員素質(zhì)、配合程度、地理位置等均應(yīng)列入考慮范疇。
3.商務(wù)合同上，閉口合同可以享受更大的折扣但是所有測(cè)試項(xiàng)目必須進(jìn)行，開(kāi)口合同優(yōu)惠較少但比較靈活。對(duì)于DV這種不確定因素比較大的試驗(yàn)（可能的調(diào)試、排故、整改），閉口可能更為適合。當(dāng)然有能力也可以談成按開(kāi)口合同方式執(zhí)行的閉口合同，折扣、機(jī)動(dòng)性兩不誤。
4.關(guān)于DV測(cè)試大綱、計(jì)劃的編寫(xiě)
-測(cè)試大綱需要客戶認(rèn)可
-測(cè)試大綱應(yīng)盡可能詳細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn)且切合實(shí)際，制定完成后需再次梳理預(yù)演一遍（經(jīng)驗(yàn)很重要）。否則很可能使自己和現(xiàn)場(chǎng)的操作人員在具體的執(zhí)行過(guò)程中陷入窘境。
（舉個(gè)例子，低壓電氣試驗(yàn)，考察對(duì)BMS供電電壓的那個(gè)，有很多項(xiàng)目，過(guò)壓，欠壓，反壓之類(lèi)，因?yàn)榉爆嵑芏嗳酥贫ǖ臅r(shí)候簡(jiǎn)單寫(xiě)到參考ISO16750/GBT28046或者干脆直接復(fù)制粘貼標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，真正執(zhí)行的時(shí)候，傻眼了，為什么，比如短路試驗(yàn)描述，“對(duì)于信號(hào)電路的短路試驗(yàn)，將DUT所有有效輸入端和輸出端，依次連接到Usmax”，那么問(wèn)題來(lái)了，所有有效的輸入端和輸出端在哪？不清楚，試驗(yàn)暫停，回去查Pin腳定義，改大綱，通知客戶...）
-制定測(cè)試計(jì)劃前需要充分了解測(cè)試機(jī)構(gòu)的設(shè)備排期，切勿僅憑單方面的意志制定不可執(zhí)行的方案。
-測(cè)試序列安排應(yīng)合理，需要考慮到前序試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)樣品損傷，影響后續(xù)試驗(yàn)項(xiàng)目。
5.橫向的對(duì)比試驗(yàn)是一種高效的trouble-shooting手段。
6.物料準(zhǔn)備方面盡可能有充分的備件準(zhǔn)備，一旦發(fā)生特殊情況，可有效節(jié)約測(cè)試時(shí)間和成本。
7.有些試驗(yàn)項(xiàng)目電池包需要特殊處理，比如溫度試驗(yàn)，需要放開(kāi)保護(hù)條件；比如IP防塵防水，需要布置遇水變色紙；比如振動(dòng)，需要?jiǎng)澗€確認(rèn)扭力甚至感壓紙；比如熱失控，纏繞加熱膜（或引出充電線）...這里需要特別注意的是軟件上放開(kāi)了保護(hù)條件的包，一定要注意記錄和跟蹤，從風(fēng)險(xiǎn)控制上來(lái)說(shuō)，這些電池系統(tǒng)比常規(guī)狀態(tài)少了一層安全保護(hù)機(jī)制，更容易觸發(fā)安全事故。
8.測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常會(huì)遇到充放電機(jī)對(duì)絕緣采樣（特別是國(guó)標(biāo)法）的干擾，或者因?yàn)楣驳貑?wèn)題，或者因?yàn)閅電容的影響。如果實(shí)車(chē)上未發(fā)生過(guò)此異常情況，且對(duì)于本實(shí)驗(yàn)絕緣采樣結(jié)果對(duì)評(píng)價(jià)上并無(wú)客觀影響，在得到客戶認(rèn)可的情況下，可以考慮對(duì)絕緣采樣功能屏蔽處理的方案。
9.擠壓測(cè)試時(shí)若BDU部件受到擠壓將顯著提升失效概率。
10.關(guān)于振動(dòng)
-試驗(yàn)前一定要確認(rèn)振動(dòng)臺(tái)的尺寸、承重以及頻響范圍，是否能滿足試驗(yàn)要求
-夾具試裝叫上供應(yīng)商可以省很多不必要的麻煩
-夾具的安裝孔進(jìn)行熱處理可以有效防止孔位變形
11.關(guān)于模擬碰撞
-電池包整車(chē)安裝點(diǎn)的螺栓與夾具安裝孔之間應(yīng)嚴(yán)格匹配，不能有過(guò)大間隙，否則會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)并有螺栓斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。
12.熱失控
-加熱、過(guò)充、針刺均能實(shí)現(xiàn)熱失控。但實(shí)際操作上，加熱用纏繞膜適用在電芯上后重新組裝比較困難；針刺對(duì)設(shè)備有所要求（角度、速率等），個(gè)人比較傾向于過(guò)充的方法。
還有其他的一些測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，下次有機(jī)會(huì)再分享。

四、總結(jié)
動(dòng)力電池系統(tǒng)的DV測(cè)試還是一份比較有挑戰(zhàn)性的工作，需要在對(duì)系統(tǒng)整體把控的情況下結(jié)合自家的產(chǎn)品特點(diǎn)熟練的將相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)適用其中。個(gè)人認(rèn)為，一個(gè)好的測(cè)試工程師，現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)測(cè)試方法、安排設(shè)備、排故、替公司拿到最終的報(bào)告等等這些事固然重要，試驗(yàn)前對(duì)測(cè)試活動(dòng)盡可能詳細(xì)的規(guī)劃與潛在的失效分析這才是整個(gè)測(cè)試活動(dòng)中的重中之重。所以，人們常說(shuō)，作為測(cè)試工程師，經(jīng)驗(yàn)很重要，因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)?zāi)軠p少你對(duì)時(shí)間、經(jīng)濟(jì)、安全上損失，走更少的彎路。