车载充电机(OBC)是新能源汽车交流充电系统中的重要电力电子部件,主要负责将交流充电输入转换为适合动力电池充电的直流电能,并配合车辆控制系统完成充电控制、状态监测及保护。OBC产品通常应用于纯电动汽车、插电式混合动力汽车及其他采用车载交流充电方案的新能源汽车,其性能会直接影响车辆充电过程的稳定性和充电控制效果。
由于OBC同时涉及高压电能变换、控制通信、功率输出及车辆电气系统协同,其在输入电压变化、不同充电功率、异常工况及复杂电磁环境下可能出现输出波动、保护动作异常、通信异常、过温降额或电磁干扰等问题。因此,在产品开发、定型及项目交付阶段,需要通过针对性的OBC测试验证其主要功能和性能指标,并结合适用标准及项目技术要求进行结果判定。
适用产品
- 新能源汽车车载充电机(OBC)
- 单相及三相交流车载充电机
- 集成式车载充电机模块
- OBC与DC/DC集成电源模块
- 新能源汽车高压充电电源组件
检测项目
车载充电机测试应结合产品额定输入、输出范围、控制方式及项目技术要求确定具体项目。对于研发验证和产品定型,通常重点关注输入输出性能、充电控制、保护功能以及电磁兼容等方面,具体检测内容如下。
| 检测项目 | 测试内容/方法 | 主要验证目的 |
|---|---|---|
| 输入特性测试 | 在规定输入电压、频率及负载条件下运行OBC,记录输入电压、电流、功率及工作状态变化。 | 验证OBC对规定交流输入条件的适应能力及输入运行稳定性。 |
| 输出性能测试 | 设置不同输出电压、电流及功率工况,测量直流输出参数并记录稳态及动态变化。 | 确认输出参数是否满足产品设计要求,并评价功率变换稳定性。 |
| 效率测试 | 在不同输入及负载工况下分别测量输入功率和输出功率,计算对应工作点的转换效率。 | 评价OBC在不同负载条件下的能量转换效率及工作状态。 |
| 充电控制功能测试 | 模拟正常充电、启动、停止及状态切换过程,监测OBC与车辆充电控制相关信号的响应。 | 验证充电控制逻辑及不同工作状态下的功能响应。 |
| 保护功能测试 | 根据产品设计及适用要求设置输入异常、输出异常或温度异常等条件,观察保护动作及恢复过程。 | 验证异常状态下OBC的保护策略和故障响应能力。 |
| EMC测试 | 按照适用汽车电子电磁兼容测试方法进行传导发射、辐射发射及抗扰度相关测试,并监测产品功能状态。 | 评价OBC产生的电磁干扰以及受到外部电磁干扰时的功能稳定性。 |
| 环境适应性测试 | 根据产品技术要求设置高低温、温度循环、振动等环境条件,在规定条件下或试验后检查OBC功能及性能变化。 | 验证产品在车辆实际使用环境下的工作稳定性和环境适应能力。 |
标准依据
OBC的具体测试依据需要结合产品类型、应用车型、测试目的以及客户或整车厂技术要求确定。对于涉及交流充电系统接口和功能的测试,可参考电动汽车传导充电系统相关标准;涉及汽车电子电磁兼容时,则应根据具体测试项目选择相应的汽车EMC标准。环境可靠性项目通常还需要结合产品技术条件确定具体试验方法。
| 标准编号 | 标准名称 | 适用范围 |
|---|---|---|
| GB/T 18487.1-2023 | 电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求 | 适用于电动汽车传导充电系统的通用技术要求,可作为涉及车辆交流传导充电系统及相关功能验证时的参考依据。 |
| GB/T 20234.1-2023 | 电动汽车传导充电用连接装置 第1部分:通用要求 | 适用于电动汽车传导充电连接装置的通用要求,涉及OBC配套充电接口及连接系统验证时可结合产品接口方案使用。 |
| GB/T 20234.3-2015 | 电动汽车传导充电用连接装置 第3部分:直流充电接口 | 适用于采用相应直流充电接口的传导充电系统,OBC测试时仅在产品测试范围涉及相应接口或系统关联验证时使用。 |
| CISPR 25:2021 | 车辆、船和内燃机 无线电骚扰特性 用于保护车载接收机的限值和测量方法 | 适用于车辆及车载电子、电气部件的无线电骚扰测量,可用于OBC传导及辐射发射相关EMC测试。 |
| ISO 11452-2:2019 | 道路车辆 窄带辐射电磁能量产生的电气干扰的部件试验方法 第2部分:吸收式电波暗室 | 适用于道路车辆电子电气部件的辐射抗扰度测试,OBC进行相关抗扰度验证时可根据测试方案采用。 |
测试要点
OBC测试不仅需要关注最终测试数据是否满足要求,还需要保证输入输出条件、充电状态、负载变化、控制信号及样品连接方式与测试方案保持一致。对于涉及高压和大功率运行的测试,还应重点关注样品安全状态、保护动作以及测试过程中的异常变化。
| 关注事项 | 常见问题 | 说明 | 解决方案 |
|---|---|---|---|
| 输入输出条件 | 实际测试功率与目标工作点存在偏差 | OBC的效率、输出稳定性及温升等结果会受到输入电压、负载电流和工作功率影响,测试条件不一致会造成数据偏差。 | 测试前确认额定输入、输出范围及目标功率点,统一测试设备设置和负载条件,并记录实际工作参数。 |
| 充电工作状态 | 产品未进入预期充电状态 | OBC部分功能需要在特定充电控制状态下才能正常运行,工作状态不正确可能导致输出异常或测试结果失真。 | 测试前确认充电启动条件、控制信号及工作模式,必要时通过上位机或车辆控制系统确认OBC当前状态。 |
| 保护功能 | 异常工况下保护动作与预期不一致 | 输入异常、输出异常、温度升高等条件可能触发不同保护策略,保护阈值和恢复逻辑会直接影响测试结果。 | 按照产品技术要求逐项确认异常条件,记录保护触发、故障解除及恢复过程,并对异常现象进行针对性复测。 |
| EMC测试状态 | EMC测试过程中出现通信中断或功能异常 | OBC内部高频开关及功率变换过程可能产生电磁干扰,同时外部电磁场也可能影响控制及通信功能。 | 确认测试布置、线束长度、接地及工作模式符合测试方案,明确功能监测指标,并对异常频点进行针对性排查。 |
| 温升与持续运行 | 长时间运行后输出能力下降 | 功率器件、磁性元件及散热系统的温升会影响OBC持续输出能力,部分产品可能在高温条件下进入降额状态。 | 记录连续运行过程中的温度、输出功率及保护状态,对降额现象结合热管理和控制策略进行分析。 |
| 测试重复性 | 不同批次或不同测试条件下结果差异较大 | 测试设备、线束、负载、环境温度以及样品软件版本等因素均可能影响OBC测试数据。 | 固定测试条件并记录样品软硬件版本、设备状态和环境条件,对异常结果进行重复测试确认。 |
测试流程
OBC测试通常先根据产品资料和项目要求确定测试范围,再完成样品接线、工作状态确认及测试设备检查。对于涉及高压输入输出的测试,应在满足安全操作条件后逐步开展测试,并在全过程记录关键参数和异常状态。
- 确认OBC型号、额定输入输出参数、软硬件版本及测试要求。
- 检查样品外观、接口及测试连接状态,完成输入、输出和控制线路连接。
- 根据测试项目设置输入电源、电子负载及相应控制条件。
- 确认OBC进入规定工作模式,检查充电控制及通信状态。
- 按照测试方案执行性能、功能、保护或EMC相关测试。
- 测试过程中实时监测输入输出参数、工作状态、保护动作及异常现象。
- 记录原始测试数据,并根据对应标准或项目技术要求进行结果判定。
- 对异常项目进行原因分析及针对性复测,形成完整测试记录和报告。
检测价值
OBC测试能够帮助企业在产品开发阶段确认输入输出性能、充电控制和保护功能是否满足设计要求,并通过不同工况下的数据对比发现功率变换、控制策略及热管理方面的潜在问题。
对于已经进入产品定型或项目验证阶段的OBC,测试数据还可用于品质控制、设计整改、异常定位、客户技术资料及项目交付。当测试中发现异常时,可结合测试记录进一步确认问题出现的工作条件,并在完成硬件、软件或控制策略调整后进行针对性复测。
关于德恺汽车配件检测
德恺汽车配件检测围绕汽车电子、电气及相关零部件开展检测服务,可根据车载充电机OBC的产品特性和项目要求制定相应测试方案,结合性能验证、功能测试、电磁兼容及环境适应性等检测内容,对测试过程中的关键参数和异常状态进行记录,并形成相应检测数据及报告。
检测结果可根据项目需求用于产品研发验证、品质控制、问题整改、客户技术资料及项目交付等场景。欢迎咨询资深专业工程师,获取车载充电机OBC测试专属方案。
