道路車輛 48V供電電壓 電氣要求及試驗(yàn)
作為ISO 21780:2020的國家推薦性轉(zhuǎn)化標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 45120-2024在主要技術(shù)內(nèi)容上與其保持高度一致，ISO 21780:2020和GB/T 45120-2024的差異請見附表，本文章將以GB/T 45120-2024《道路車輛 48V供電電壓 電氣要求及試驗(yàn)》為基準(zhǔn)進(jìn)行解讀。
隨著汽車電氣化程度的不斷加深，傳統(tǒng)12V供電系統(tǒng)已無法滿足智能駕駛、線控底盤等高功率設(shè)備的需求。48V低壓系統(tǒng)作為過渡方案，能夠在不顯著增加成本的前提下，將功率傳輸能力提升4倍，有效解決12V系統(tǒng)的功率瓶頸問題。在此背景下，GB/T 45120-2024應(yīng)運(yùn)而生，旨在統(tǒng)一48V系統(tǒng)的技術(shù)要求，規(guī)范測試方法，推動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。
該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施將重塑汽車產(chǎn)業(yè)鏈格局：
需升級電氣架構(gòu)設(shè)計，適配48V系統(tǒng)
推動DC/DC變換器、高功率電機(jī)等核心部件技術(shù)革新
催生新的檢測需求，如：電壓紋波測試能力建設(shè)
| 電壓區(qū)間 | 范圍 | 典型場景 | 允許持續(xù)時間 |
|---|---|---|---|
| 標(biāo)稱電壓 | 36V≤U≤52V | 常規(guī)運(yùn)行 | 持續(xù) |
| 高暫壓范圍 | 52V＜U≤54V | 校準(zhǔn)存儲介質(zhì)、能量回收 | 短時 |
| 過壓范圍 | 54V＜U≤58V | 電能回饋、控制錯誤 | 短時 |
| 高過壓范圍 | 58V＜U≤60V | 控制錯誤 | |
| 低暫壓范圍 | 31V≤U＜36V | 升壓、冷啟動 | 短時 |
| 欠壓范圍 | 24V≤U＜31V | 冷啟動 | 短時 |
| 低欠壓范圍 | 0V≤U＜24V | 短期不連續(xù)供電、長期停車 |
標(biāo)準(zhǔn)將部件功能狀態(tài)分為5級，核心要求如下：
部件滿足功能要求，性能無偏差，無性能降低或關(guān)機(jī)
部件功能要求，允許性能超出允差，不準(zhǔn)許關(guān)機(jī)
部件無法功能要求，允許性能降低或關(guān)機(jī)。如果滿足必要的運(yùn)行條件，功能自動恢復(fù)，且性能恢復(fù)到規(guī)定的水平
部件無法滿足功能要求，允許性能降低或關(guān)機(jī)。在車輛運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化且滿足必要的運(yùn)行條件后，功能自動恢復(fù)，且性能恢復(fù)到規(guī)定的水平
部件功能失效，但不發(fā)生自燃。試驗(yàn)后，需修理或更換部件，才能繼續(xù)使用
| 測試項(xiàng) | 直流 | 邊沿特性 | 備注 |
|---|---|---|---|
| 試驗(yàn)-01：標(biāo)稱電壓范圍 | 36-52V | 0.16V/ms | 需對DUT進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控，直至測試循環(huán)結(jié)束； |
| 試驗(yàn)-02：低暫壓范圍和高暫壓范圍 | 31-36V | 0.5V/ms | 低暫壓和高暫壓測試各循環(huán)5次； |
| 試驗(yàn)-03：瞬時過電壓 | 52-70V | 25.71V/ms |
1. 70V需持續(xù)40ms； 2. 試驗(yàn)循環(huán)次數(shù)1000次； |
| 試驗(yàn)-04：供電部件拋負(fù)載控制 | 52-70V | 25.71V/ms | 1. R=36Ω； 2. C=0.5mF； 3. 需100μs開關(guān)； 4. 實(shí)際的切換時間應(yīng)在試驗(yàn)期間或試驗(yàn)前后進(jìn)行測量； |
| 試驗(yàn)-05：啟動特性 | 24-36V | 2.4V/ms | 需對DUT進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控，直至測試循環(huán)結(jié)束； |
| 試驗(yàn)-06：長時過電壓 | 52-60V | 80V/s | 需對DUT進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控，直至測試循環(huán)結(jié)束； |
| 試驗(yàn)-07：可提供電能的耗能部件過電壓 | 52-58V | 25V/ms | DUT的最大電壓等級不應(yīng)超過U1，從電壓超過U2到電壓低于U2的時間不應(yīng)超過圖12中的t1； |
| 試驗(yàn)-08：供電電壓降低和升高 | 0-44V | 35mV/s | 需對DUT進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控，直至測試循環(huán)結(jié)束； |
| 試驗(yàn)-09：電壓紋波 | 31-54V |
/ | 1. 試驗(yàn)組合：需在不同電壓點(diǎn)驗(yàn)證 f1：U0=35V和50V； f2：U0=34V和51V； f3：U0=32V和53V； 2. 頻率及限值： f1：10Hz~1kHz，8Vpp/80App； f2：1kHz~30kHz，6Vpp/15App； f3：30kHz~200kHz，2Vpp/10App； 3. 試驗(yàn)分為參考試驗(yàn)和電壓紋波試驗(yàn)； |
| 試驗(yàn)-10：復(fù)位特性 | 0-36V | ΔU1=2V ΔU2=0.5V |
在電壓為U0時功能達(dá)到FS1。低于U0時，功能應(yīng)符合表2要求。如果DUT進(jìn)入FS4，則應(yīng)在下一個電壓驟降之前重新啟動DUT； |
| 試驗(yàn)-11：短時中斷供電 | 48V | / | 1. R1≤60mΩ； 2. 開關(guān)響應(yīng)時間≤10μs； 3. 需進(jìn)行兩次參考測量再進(jìn)行正式試驗(yàn)； |
| 試驗(yàn)-12：接地失效 | / | / | 1. 三重開關(guān)驗(yàn)證接地失效； 2. 需進(jìn)行三部分試驗(yàn)： 第1部分：參考試驗(yàn)； 第2部分：GND48接地失效試驗(yàn)； 第3部分：GND12/24接地失效試驗(yàn)； |
| 試驗(yàn)-13：故障電流 | / | / | 1. 試驗(yàn)選項(xiàng)1：12V/24V和48V短路連接點(diǎn)（通信和I/O）之間流經(jīng)的總電流應(yīng)滿足| I |≤10μA； 2. 試驗(yàn)選項(xiàng)2：12V/24V每個連接點(diǎn)（通信和I/O）和48V短路連接點(diǎn)（通信和I/O）之間流經(jīng)的電流應(yīng)滿足| I |≤10μA； |
| 試驗(yàn)-14：接地偏移 | 36V,52V | / | 1. 試驗(yàn)布置分為選項(xiàng)1和選項(xiàng)2； 2. ±1V電位差不可影響DUT功能狀態(tài)； |
| 試驗(yàn)-15：信號線和負(fù)載電路短路 | 36V,52V | / | 1. Zi1、Zi2≤0.02Ω； 2. 需針對四種條件進(jìn)行試驗(yàn)： U0=36V，工作模式2.3； U0=52V，工作模式2.3； U0=36V，工作模式2.4； U0=52V，工作模式2.4； |
| 試驗(yàn)-16：靜態(tài)電流 | 48V | / |
1. DUT根據(jù)是否具有周期性喚醒功能進(jìn)行分類，且兩者的測試時間t1不同； 2. 測試期間，DUT需保持休眠狀態(tài)，電流測量以1Hz的頻率測量不少于12h； |
| 標(biāo)準(zhǔn)號 | GB/T 45120-2024 | ISO 21780:2020 |
|---|---|---|
| 測試項(xiàng) | 試驗(yàn)-14：接地偏移 | Test-14: ground offset |
| 試驗(yàn)時長 | 無規(guī)定 | t1=1min |
| 測試項(xiàng) | 試驗(yàn)-16：靜態(tài)電流 | Test-16: quiescent current |
| 測量時間 | 12h加最后一次喚醒周期結(jié)束的時長（有周期性喚醒功能的DUT） |
≥12h（無周期性喚醒功能的DUT） 12h加最后一次喚醒周期結(jié)束的時長（有周期性喚醒功能的DUT） |
綠測科技PTS系列電性能測試系統(tǒng)由PTS系列電源系統(tǒng)、拋負(fù)載模塊（可選）、微中斷模塊（可選）等設(shè)備組成，是一款模塊化、高精度的專業(yè)測試平臺，專為汽車零部件的電性能測試而設(shè)計。
高集成度設(shè)計
軟硬件一體化
多標(biāo)準(zhǔn)兼容
易于擴(kuò)展
PTS系列電源系統(tǒng)
VectWorks電性能測試軟件是綠測科技基于GtestWorks自動化測試平臺而開發(fā)的一款軟件，其引擎基于動態(tài)測試腳本執(zhí)行，這種基礎(chǔ)架構(gòu)便于輕松、直接配置測試序列，無需關(guān)心如何遠(yuǎn)程控制儀器的特定知識，只需配置所要測試的項(xiàng)目及試驗(yàn)等級，具備很高的靈活性。
軟件為用戶提供符合標(biāo)準(zhǔn)的測試模版，可進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)獲取、波形編輯、配置導(dǎo)入導(dǎo)出、報告查看等等，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜測試的自動化。
閉環(huán)動態(tài)測試
集成實(shí)時監(jiān)控與動態(tài)反饋機(jī)制
高低壓疊加紋波測試
遵照標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)要求（含紋波Upp、Ipp監(jiān)控）
電源與功放架構(gòu)
兼容雙極性電源與功放架構(gòu)方案
