ISO 16750-4 道路車輛 - 電氣和電子設備的環境條件和測試 - 第 4 部分：氣候負荷

國際標準化組織 (ISO) 制定的「ISO 16750-4 道路車輛 - 電氣和電子設備的環境條件和測試 - 第 4 部分：氣候載重」標準規定了車輛電氣和電子系統及組件的要求，包括最大工作電壓符合 B 級電壓的電力驅動系統和組件。該標準描述了潛在的環境應力，並包含針對車輛上或車輛內部特定安裝位置的建議測試和要求。該標準還描述了氣候載荷。但是，該標準不適用於摩托車和輕型摩托車系統和組件的環境要求或測試。

ISO 16750系列標準是一套國際公認的標準，旨在確保道路車輛電氣和電子系統的可靠性和性能。該標準特別關注汽車電子設備在其整個生命週期中可能遇到的氣候壓力。 ISO 16750-4對於製造商確保其組件（包括電力驅動系統中的組件）在各種環境條件下可靠運作至關重要。

ISO 16750-4 標準適用於道路車輛的電氣和電子系統及組件，包括最高工作電壓為 B 類電壓（通常最高可達 1000 伏特直流電或 707 伏特交流電）的車輛。該標準確定了與氣候條件相關的潛在環境壓力，並針對車輛內或車輛上組件的特定安裝位置制定了相應的測試和要求。此標準不適用於摩托車或輕型摩托車，且在標準發布前生產或開發的組件可能不包含在更新要求的範圍內。

該標準涉及極端溫度、濕度、熱衝擊等氣候負荷以及可能影響電子系統性能或耐久性的其他環境因素。

該標準提供了一套全面的測試，以模擬汽車電子產品可能遇到的真實氣候條件。標準中詳細說明了主要測試類別和目標如下：

• 恆溫測試：
  • 低溫測試：
    • 儲存測試：模擬在無電氣操作的情況下暴露於低溫環境（例如運輸過程中）。潛在的故障模式包括因抗凍性能不足而導致的故障，例如冷卻液凍結。
    • 運轉測試：評估電氣運作過程中低溫下的性能，並檢測因電解質凍結導致的電容器故障等問題。
  • 高溫測試：
    • 儲存測試：評估非工作條件下的耐熱性，例如塑膠外殼的翹曲。
    • 操作測試：針對高溫引起的電氣故障（例如組件的熱降解）的測試。
• 溫度階躍測試：此測試檢查小溫度範圍內的機械或電氣故障，確保組件能夠在操作模式之間平穩切換。
• 溫度循環測試
  • 具有指定變化率的溫度循環：透過模擬運行期間的溫度變化（例如環境條件的變化）來檢測電氣故障。
  • 快速溫度變化：一種加速測試，模擬多個緩慢的溫度循環，具有更高的溫度變化率，檢測由於材料開裂或密封失效而導致的機械或電氣故障。
• 冷水衝擊測試：
  • 濺水測試：模擬冷水濺到高溫零件上所產生的熱衝擊，例如冬季在濕滑路面上行駛時。失效模式包括機械開裂或密封失效。
  • 浸水測試：測試組件在浸水情況下的抗水侵入能力，適用於有濺水風險區域的零件。
• 鹽霧測試：這些測試評估冬季道路條件下常見的除冰劑和鹽水的抵抗力：
  • 腐蝕測試：評估材料和塗層的抗腐蝕性。
  • 洩漏和功能測試：檢查因鹽水侵入而引起的電氣故障。
  • 鹽霧活性測試：用於模擬運作過程中的腐蝕，特別是在交流發電機等開放式旋轉機器中。
  • 鹽霧複合循環測試和循環腐蝕測試：模擬不同溫度和濕度條件下的真實腐蝕。
• 濕熱和循環測試：
  • 濕熱循環測試：模擬循環高濕度並測試由雜訊電流或腐蝕引起的電氣故障。
  • 複合溫度/濕度循環測試：結合溫度和濕度變化來模擬真實世界的條件。
  • 露水測試：評估在溫度和濕度突然變化引起的凝結下的性能，例如當車輛從寒冷的環境移動到溫暖的車庫時。
• 濕熱、穩態測試：在持續高濕度下測試組件，檢測漏電流或腐蝕引起的故障。
• 冷凝測試：模擬冷凝場景，例如潮濕空氣進入冷藏車廂，以檢測由濕氣引起的電氣故障。
• 混合氣流腐蝕測試：評估受污染環境中對腐蝕性氣體的抵抗力，特別是對於插頭觸點和開放式開關觸點，其中導電腐蝕等故障模式很常見。
• 太陽輻射測試：測試安裝在陽光暴露區域的組件的表面處理、塗層和標籤在長期暴露於太陽輻射下的耐久性。
• 灰塵測試：模擬組件外殼內部溫度變化引起的灰塵進入，並檢查觸點上的灰塵引起的電氣或機械故障。
• 大氣壓力測試：測試高壓組件（B 級電壓）在低大氣壓力下的放電情況，以確保耐用性並檢測可能縮短組件壽命的缺陷。

隨著電動車、自動駕駛系統和先進電子設備的興起，汽車電氣和電子系統的可靠性變得至關重要。 ISO 16750-4 標準確保組件能夠承受嚴苛的氣候條件，從極寒到高溫、潮濕和腐蝕性環境。該標準對於以下領域至關重要：

• 確保安全：可靠的電子設備可防止可能危及車輛安全的故障。
• 提高耐用性：按照此標準測試的零件更有可能與車輛一起使用壽命。
• 滿足監管要求：汽車製造商和監管機構經常要求遵守 ISO 標準。
• 支援創新：隨著車輛採用更複雜的電子設備，例如電力驅動系統，廣泛的測試可以確保車輛在各種條件下的性能。

汽車製造商通常會根據自己的特定要求（例如 VW 80000、Mercedes MBN 10306）根據此標準進行測試，並根據自己的具體需求調整測試。

因此，ISO 16750-4 標準在確保汽車電子產品在各種氣候條件下的可靠性方面發揮著至關重要的作用。該標準規定了針對溫度、濕度、腐蝕和其他環境因素的嚴格測試方法，有助於製造商生產耐用且安全的零件。隨著電動車和自動駕駛汽車的不斷發展，遵守該標準對於創新和安全仍然至關重要。

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