ISO 7637-2 道路车辆 - 第 2 部分 仅沿供电线路的电气瞬态传输

ISO 7637-2 道路车辆 - 第 2 部分 仅沿供电线路的电气瞬态传输

ISO 7637-2 道路车辆 - 第 2 部分:仅沿供电线路的瞬态电力传输

ISO 7637-2 道路车辆 - 第 2 部分 仅沿供电线路的电气瞬态传输

国际标准化组织 (ISO) 发布的 ISO 7637-2《道路车辆——传动和耦合引起的电气干扰——第 2 部分:仅沿供电线路的瞬态电传输》标准,描述了测试方法和程序,以确保配备 12 伏或 24 伏电气系统的乘用车和商用车所安装的设备与瞬态电传输的兼容性。该标准还描述了瞬态事件注入和测量的台架试验。该标准适用于所有类型的道路车辆,无论其驱动系统(例如,火花点火式或柴油发动机、电动机)如何。此外,该标准还提供了瞬态事件抗扰度的功能性能状态分类。

ISO 7637-2 是一项重要的汽车电磁兼容性 (EMC) 标准,用于评估车辆电源线中电气和电子元件对导电电流的抗扰度。

该标准尤为重要,因为汽车电气系统会受到由切换负载、电机、继电器、感性元件和其他电气事件产生的短期电压扰动的影响。该标准建立了一套标准化的实验室方法,用于重现这些扰动并确定电子设备是否仍能正常工作。

ISO 7637-2 标准的主要目的是验证汽车电气和电子设备在电源连接处发生传导瞬态故障时承受故障的能力。这些故障可能发生在车辆正常运行期间。例如:

  • 接通和断开感性负载
  • 电机、电磁阀、继电器或执行器的切换
  • 中断流经感性电路的电流
  • 车辆电气负荷的变化
  • 与交流发电机相关的电气故障
  • 电池和电力线切换事件
  • 不同车辆负载之间的电气相互作用。

该标准提供了注入和测量瞬态冲击的台架试验方法,并提供了被测设备的性能状态分类。

ISO 7637-2 标准适用于安装在标称电压为 12 伏或 24 伏的道路车辆上的电气和电子设备。重要的是,无论车辆驱动类型如何,本标准均适用,包括:

  • 火花点火发动机
  • 柴油发动机
  • 电动机

因此,尽管该标准起源于传统车辆电气系统,但其原理也适用于现代汽车电子设备。该标准专门针对沿供电线路传输的瞬态电流。因此,它应与 ISO 7637 系列的其他部分区分开来。例如,ISO 7637-3 针对的是通过电容耦合和电感耦合在供电线路以外的线路上传输的瞬态电流,而 ISO/TS 7637-4 则针对受保护的高压供电线路。

电瞬变是指电压或电流的短暂变化。与车辆供电电压的正常变化不同,瞬变电流的上升速度可能非常快,持续时间也可能非常短。

某些汽车瞬态信号为正向,而另一些则为负向。它们的振幅、持续时间、上升时间和重复频率取决于产生它们的电气事件。即使干扰仅持续几微秒或几毫秒,也可能导致:

  • 微控制器复位
  • 沟通错误
  • 传感器故障
  • 执行器故障
  • 暂时性功能丧失
  • 永久性部件损坏

因此,临时抗扰度是汽车EMC验证的关键部分。

ISO 7637-2 标准最显著的特点之一是使用了标准化的瞬态脉冲。通常提到的脉冲类型有:

  • 脉冲 1:感性负载电流中断时产生的负瞬态电流。
  • 脉冲 2a:由与被测设备并联的电路中的电流中断引起的正瞬态电流。
  • 脉冲 2b:与作为发电机运行的电机放电相关的瞬态电流。
  • 脉冲 3a 是由开关操作产生的负高速瞬态电流。
  • 脉冲 3b 由开关操作产生的正快速瞬态电流。
  • 脉冲 4:与电机启动相关的电源电压降。
  • 5A 脉冲负载放电型正瞬态电流
  • 冲击 5b 测试条件与替代卸载有关。

典型的 ISO 7637-2 实验室测试包括以下内容:

  • 待测设备/待测器材
  • 直流电源
  • 人工网络或耦合网络
  • 脉冲发生器
  • 示波器或瞬态测量系统
  • 接地/参考连接
  • 合适的线束
  • 监控设备

测试过程中,需监测设备在瞬态工况施加期间和施加之后的功能表现。典型观察结果包括:

  • 设备是否继续正常运行。
  • 是否出现暂时性故障并自动恢复。
  • 是否需要手动重置。
  • 无论它是否丧失了必要的功能。
  • 无论是否遭受永久性损伤。

本标准提供功能性能状态分类,用于评估对瞬态状态的抗干扰能力。具体的验收标准还取决于产品要求和所接受的性能等级。

现代车辆包含众多电子系统。车辆可能包含以下电子控制单元:

  • 动力系统
  • 制动
  • 方向盘
  • 安全气囊
  • 车身检查
  • 灯光
  • HVAC
  • 仪表板
  • 信息娱乐系统
  • 高级驾驶辅助系统
  • 电池管理
  • 电动驱动

这些系统共享车辆的电气环境。因此,车辆某一部分产生的瞬态情况可能会影响其他电子模块。ISO 7637-2 标准提供了一种可重复的实验室方法,用于在产品安装到车辆之前确定其是否能够承受这些干扰。这有助于制造商:

  • 及早发现EMC弱点
  • 改进电路保护
  • 减少现场故障。
  • 提高系统可靠性
  • 验证ECU设计
  • 客观地比较各个组成部分。
  • 证明符合原始设备制造商的要求。

汽车制造商在其零部件规格中经常引用 ISO 7637-2 标准。原始设备制造商规格可能定义以下内容:

  • 哪些政变是必要的?
  • 测试严重程度
  • 击打次数
  • 政变重复
  • 被测设备的操作模式
  • 供电电压
  • 接受条件
  • 功能状态要求
  • 预处理要求

因此,仅仅通过 ISO 7637-2 标准认证并不意味着电子控制单元就获得了特定车辆制造商的认可。相关的原始设备制造商规格应始终与 ISO 标准进行比对。

简而言之,ISO 7637-2 标准适用于所有道路车辆,无论其驱动技术如何,并制定了产生和测量瞬态扰动的实验室程序。基于冲击的测试旨在解决与感应开关、电机、快速开关事件、启动和卸载条件相关的扰动。通过监测设备,可以确定其在受到此类扰动时是否仍能保持所需的功能。

在这方面,对于汽车电子控制单元和零部件制造商而言,ISO 7637-2 标准是设计验证、EMC 验证、可靠性测试和原始设备制造商 (OEM) 资格测试的关键部分。

多年来,凭借我们经验丰富的专业团队,我们始终关注客户需求,提供先进的测试服务,并协助客户建立、实施和改进管理体系。在此框架下,我们也提供符合 ISO 7637-2 标准的测试服务。

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