DC/DC-Wandlertest — Automobil-Leistungselektronik

Was ist Converter?

Der DC/DC-Wandlertest verifiziert das Gerät in Elektrofahrzeugen, das aus der Hochvoltbatterie das 12 V (bzw. 48 V) Niederspannungsnetz versorgt. Der Konverter ist auch ein Sicherheitsbauteil, das die Hochspannungs- und Niederspannungskreise trennt; Die Integrität der galvanischen Trennung ist entscheidend.

Zweck von Converter

Der Zweck besteht darin, zu überprüfen, ob der Wandler seine angegebene Ausgangsleistung und Regelung liefert, dass die Isolationsbarriere eingehalten wird und dass er kompatibel mit dem elektrischen System des Fahrzeugs arbeitet.

Bei welchen Produkten wird Converter angewendet?

HV/LV-DC/DC-Wandler für Elektrofahrzeuge
48-V-Mild-Hybrid-Wandler
Integrierte Leistungselektronikmodule
Umrüster für Nutzfahrzeuge

In welchen Branchen wird Converter eingesetzt?

AutomobilElektrik und Elektronik

Normen zu Converter

UNECE R10Elektromagnetische Verträglichkeit in Fahrzeugen prüfen
CISPR 25Funkverschlechterung von Fahrzeugkomponenten prüfen
ISO 11452-Reihe
ISO 16750-Reihe
ISO 6469-3
ISO 7637elektrische Transienten in Fahrzeugen prüfen

Prüfbedingungen für Converter

Eingangsspannungsbereich: Innerhalb des angegebenen HV-Eingangsbereichs; Überprüfung an der unteren und oberen Grenze
Ausgangslast: Von Leerlauf auf Volllast umgestiegen; Regulierung und Effizienz werden gemessen
Isolierung: Spannungsfestigkeit und Isolationswiderstand zwischen den Hoch- und Niederspannungskreisen

Prüfgerät für Converter

Programmierbare HV-DC-Quelle
Elektronische Last
Leistungsanalysator
Spannungsfestigkeits- und Isolationsprüfgerät
EMV-Prüfstand und LISN
Kühlkonditionierungseinheit
Oszilloskop

Probenanforderungen für Converter

Konvertereinheit und Kabelbaum
Kühlschnittstelle
Die deklarierten Ein-/Ausgangsbereiche und Leistungswerte müssen angegeben werden
Die Definition der Steuerschnittstelle (CAN, falls vorhanden) muss angegeben werden

Dauer von Converter

Die Überprüfung der elektrischen Leistung dauert einige Tage; nebst EMV- und Umwelttests mehrere Wochen.

Ablauf von Converter

1Gerätebeschreibung und Nennwerte werden erfasst.
2Isolationswiderstand und Spannungsfestigkeit werden gemessen.
3Eingangsspannung und Last werden abgetastet, um Effizienz und Regelung zu messen.
4Überlast- und Kurzschlussschutzfunktionen werden überprüft.
5Thermisches Verhalten und Derating werden überprüft.
6Es wird Spannungstransientenbeständigkeit (ISO 7637) angewendet.
7Es werden EMV-Emissions- und Immunitätstests durchgeführt.

Annahmekriterien für Converter

Leistungsabnahmekriterien werden durch die Spezifikation des Kunden bestimmt. Auf der Seite der Isolierung und elektrischen Sicherheit ist ISO 6469-3 die Grundlage; Auf der EMV-Seite gelten die Grenzwerte UNECE R10 und CISPR 25.

Auswertung der Ergebnisse

Die Effizienzkurve, die Ausgangswelligkeit, die Reaktion auf Lasttransienten und die Isolationsergebnisse werden gemeinsam ausgewertet. Jede Schwächung der Isolationsbarriere wird als Sicherheitsbefund behandelt.

Prüfbericht zu Converter

Gerätebeschreibung und Nennwerte
Ergebnisse zur Isolierung und Spannungsfestigkeit
Effizienz- und Regulierungsmessungen
Schutzfunktionsnachweise
EMV- und Umwelttestergebnisse

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Otomotiv Testleri — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Converter gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Automobilprüfungen zeigen, dass ein Bauteil unter Bedingungen weiterarbeitet, die den Belastungen entsprechen, denen es über die Fahrzeuglebensdauer begegnet. Ein Fahrzeug ist kein einzelnes Produkt, sondern eine UMGEBUNG: Vibration, Temperaturwechsel, Salzwasser, Steinschlag, elektrische Transienten und elektromagnetisches Rauschen sind gleichzeitig und über Jahre vorhanden.

Das Besondere an dieser Familie ist, dass HERSTELLERSPEZIFIKATIONEN über den Normen stehen. ISO- und SAE-Veröffentlichungen schaffen die gemeinsame Grundlage; aber Volkswagen, BMW, Ford, Stellantis, Toyota und Renault definieren in ihren eigenen Spezifikationen unterschiedliche Schweregrade, zusätzliche Prüfungen und abweichende Abnahmekriterien. Für ein Bauteil reicht die Aussage "erfüllt Automobilnormen" allein nicht aus; es muss geklärt werden, welche Spezifikation welches Herstellers und welche Revision davon gemeint ist.

Die Familie umfasst drei getrennte Prozesse, die oft verwechselt werden. Die Homologation betrifft die Typgenehmigungen, die ein Fahrzeug für die Zulassung zum Straßenverkehr benötigt, und läuft unter staatlicher Hoheit. Die Lieferantenfreigabe bedeutet das Bestehen der eigenen Qualitäts- und Prüfanforderungen des Fahrzeugherstellers und ist eine geschäftliche Beziehung. Das dritte ist die Konstruktionsverifikation: Das Ingenieurteam weist nach, dass sein eigener Entwurf die Ziele erfüllt.

Auf Bauteilebene wird der Prüfplan um den EINBAUORT herum aufgebaut. Ein Modul im Motorraum und eines im Kofferraum durchlaufen nicht dasselbe Temperatur- und Vibrationsprofil; ein Bauteil in der Tür und eines in der Dachkonsole sind nicht derselben Wasser- und Staubbelastung ausgesetzt. Die Normenreihe ISO 16750 ist der gemeinsame Rahmen für diesen einbauortbasierten Ansatz.

Der Übergang zum Elektrofahrzeug hat das Feld neu geformt. Hochspannungssicherheit, Isolationskoordination, Batteriesicherheit, Konformität der Ladeschnittstelle und das elektromagnetische Verhalten hochspannungsführender Bauteile wurden dem klassischen Automobilprüfsatz hinzugefügt. Bei einem leise laufenden Fahrzeug haben sich auch die akustischen und Vibrationserwartungen geändert; vom Verbrennungsmotor überdeckte Geräusche sind nun hörbar.

Die Qualitätssystemseite lässt sich in diesem Bereich nicht von der Prüfung trennen. Ein Hersteller nach IATF 16949 legt Prüfergebnisse in der PPAP-Akte vor; Messsystemanalyse, Prozessfähigkeitsstudie und Kontrollplan stehen um den Prüfbericht herum. Ein einziges gutes Ergebnis reicht nicht aus — es muss gezeigt werden, dass der Prozess dieses Ergebnis wiederholen kann.

Methodengruppen in diesem Bereich

Umwelt und Klima
Temperaturwechsel, Thermoschock, feuchte Wärme, Salzsprühnebel, Staub- und Wassereintritt (IP), Sonneneinstrahlung. Die Schweregrade variieren je nach Einbauort.
Mechanisch
Sinus- und Zufallsschwingung, Stoß, mechanische Lasten, Befestigungsdrehmoment und Dauerhaftigkeitszyklen.
Elektrisch
Versorgungsspannungsschwankungen, Transienten (ISO 7637), Verpolung, Überspannung, Kurzschluss und Ruhestrommessungen.
EMV
Bauteilemission (CISPR 25), Strahlungs- und Leitungsstörfestigkeit (ISO-11452-Reihe), elektrostatische Entladung (ISO 10605).
Werkstoffe und Emissionen
Geruch, Fogging und VOC-Emission bei Innenraummaterialien; Entflammbarkeit; UV-Alterung; Beschichtungsbeständigkeit und Steinschlag.
Funktionale Sicherheit und Cybersicherheit
Nachweise funktionaler Sicherheit nach ISO 26262 und Cybersicherheitstechnik nach ISO/SAE 21434; diese sind über UNECE R155 und R156 an das Recht gebunden.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Ein Automobilbericht ohne Spezifikationsverweis wird in der Lieferkette nicht anerkannt; es muss angegeben werden, welche OEM-Spezifikation und -Revision angewendet wurde.
Typgenehmigung und Lieferantenfreigabe sind unterschiedliche Prozesse. Ein Bauteil mit E-Mark-Genehmigung gilt dadurch nicht als bestanden bei den eigenen Abnahmeprüfungen des OEM.
Ein an einem Prototyp erzieltes Ergebnis überträgt sich nicht auf die Serienfertigung; das PPAP erfolgt mit Serienfertigungsteilen.
Auf EMV-Seite reicht die alleinige Messung der Emission nicht aus; die Störfestigkeit ist ein eigenständiger Bereich und im Fahrzeug kritischer.
Bei Komponenten von Elektrofahrzeugen ist die Hochspannungssicherheit eine eigenständige Kompetenz; die klassische 12-V-Prüfinfrastruktur reicht nicht aus.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Lieferanten-Bauteilfreigabe und die PPAP-Akte
UNECE-Typgenehmigung und E-Mark-Kennzeichnung
Konstruktionsverifikation und Dauerhaftigkeitsnachweis
Ursachenanalyse von Feldbeschwerden und Garantierückläufern
Bewertung der Auswirkung einer Konstruktions- oder Lieferantenänderung

Häufige Fragen zu Converter

Warum ist die Isolationsprüfung wichtig?

Der DC/DC-Wandler ist die Barriere, die die Hochspannung vom berührbaren Niederspannungskreis trennt. Eine Schwächung dieser Barriere bedeutet, dass der Benutzer Hochspannung ausgesetzt sein könnte; Sie ist daher von zentraler Bedeutung für die Bewertung der elektrischen Sicherheit.

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