电动汽车DC/DC变换器

电动汽车DC/DC变换器

国家标准 GB/T24347一2009 电动汽车DC/DC变换器 TheDC/Dcconverterforeleetrievehicles 2009-09-30发布 2010-02-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T24347一2009 前 言 本标准由国家发展和改革委员会提出 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口 本标准起草单位;清华大学、汽车技术研究中心,北京航空航天大学、南车集团株洲电力机车研 究所 本标准主要起草人:陈全世、何云堂、高大威、黄勇、齐铂金、施双容、杨伟斌、伍理勋
GB/T24347一2009 电动汽车c/DcC变换器 范围 本标准规定了电动汽车DC/DC变换器的要求,试验方法、检验规则、标志、包装,运输、贮存等 本标准适用于电动汽车动力电源系统用DC/IC变换器 附件和控制系统低压(12V、24V)电源 系统使用的DC/DC变换器可参照本标准相关内容 本标准中涉及的CD变换器的功率等级为千瓦级(4kw一200kw);不包括模块式小功率D DC变换器 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验A;低温(GB/T2423.1一2008. IEC60068-2-1;2007,IDT) GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B;高温(G;B/T2423.2 2008,IEC60068-2-2;2007,IDT GB/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Ka;盐雾(GB/T2423.17 2008,IEC60068-2-1l:1981,IDT) GB42082008外壳防护等级(IP代码)(IEC60529;2001,IDT) GB14711一2006中小型旋转电机安全要求 机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法 GB/T176191998 GB/T18384.12001 电动汽车安全要求第1部分;车载储能装置 GB/T18488.12006电动汽车用电机及其控制器第1部分;技术条件 GB18655一2002用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法(idtIEC/CISPR25 1995 QC/T413一2002汽车电气设备基本技术条件 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 3 DC/DC变换器DC/DCeonverter 表示在直流电路中将一个电压值的电能变换为另一个电压值的电能的装置 3.2 效率efieieney DC/DC变换器的输出功率与其输人功率及附属设备(风扇、控制器等)消耗的功率之和的比值 Dc/DC变换器的输人功率用其输人端的电压和电流的测量值的乘积来计算,输人端电压应在其输 人接线端子处(或接线电缆头部)量取 DC'/DC变换器的输出功率用其输出端的电压和电流的测量值的乘积来计算,输出端电压应在其输 出接线端子处(或接线电缆头部)量取 附属设备(风扇、控制器等)消耗的功率另行计算
GB/T24347一2009 3.3 额定输出电压outputra rateivoltage 在规定的环境条件、负载状态和温升限度下,DC/DC变换器规定的输出工作电压值 3 标称输入电压inputnominalvoltage 在规定的环境条件、负载状态和温升限度下,DC/DC变换器输人电压的标称值 额定功率ratelpower 在规定的环境条件、额定电压和连续工作情况下DC/DC变换器达到稳定温度后可输出的最大 功率 3.6 峰值功率peakpower 在规定的环境条件下和规定时间内,DcDc变换器可连续工作的最大功率 质量比功率speeifiepower DC/DC变换器额定功率与其总质量包括附属系统)的比值,单位为kw/kg 3.8 体积比功率volumetriepowerdensity DC'/DC变换器额定功率与其总体积(包括附属系统)的比值,单位为kw/L 3.9 动态响应时间dynamicresponsetime 系统受到一个激励后,由一种稳定的工作状态变换到另一个稳定工作状态所经历的时间 分级与型号命名 电压等级 4.1 DC/DC变换器的输人/输出电压值可按照12V的整数倍划分,例如12V,24V,36V、48V、 600V 型号命名 4.2 Dc/DC变换器的型号命名见图1 4口口口-口口-口口口 字母A、B分别表示单向和双向 三位阿拉伯数字表示额定输出电压 三位阿拉伯数字表示标称输人电压 三位阿拉伯数字表示额定输出功率 ZB表示直流-直流变换器 图1型号命名示意图 示例l:ZB006-240-024A:表示直流-直流电源变换器,额定输出功率为6kW,额定输人电压为240V,输出电压为 24V,单向 示例2;ZB100-336-360B;表示直流-直流电源变换器,额定输出功率为100kw,额定输人出)电压为336V、额定 输出(输人)电压为360V,双向 要求 环境适应性 5. .1.1温度 DC/DC变换器的工作环境温度为一20C十60C,贮存温度为一30C~+70C
GB/T24347一2009 5.1.2湿度 DC'/DC变换器的工作环境相对湿度为5%95%(不结露) 5.1.3盐雾 产品应进行盐雾试验 试验后,产品的电气性能参数应符合产品标准的规定 产品的安装细节、试 验后的恢复条件和其他判定要求应在产品标准中规定 5.2耐振性 DC/DC变换器的耐振性应满足QC/T413一2002中3.12的要求 5.3壳体机械强度 DC'/DC变换器按照6.3所述的方法试验后,不发生明显的塑性变形 防护等级 4 5. DC/IC变换器的产品防护等级应符合GB42082008中IP55要求 5.5噪声 DC'/DC变换器及其冷却系统的工作噪声应不大于70dBA 5.6绝缘性能 DC/DC变换器中带电电路与地(外壳)之间的绝缘电阻,在环境温度为23C士2C和相对湿度为 80%90%时,不小于500Q/V 5.7耐电压性能 接线端子对地(外壳)和彼此无电连接的电路之间的介电强度,应能耐受2000VDc>(或额定电压 +1500V)的试验电压1min 输人和输出引线应满足GB14711一2006中5.7的要求 5.8接地 按照6.8所述的方法试验后,电阻应不大于0.1Q. 接地点应有明显的接地标志 5,9电气间隙和爬电距离 电气间隙和爬电距离应满足GB/T18488.12006表3中的相关要求 5.10额定功率 在规定的环境条件、额定电压和连续工作情况下,Dc/DC变换器达到稳定温升后可输出的最大功 率应大于或等于铭牌中标出的额定功率值 5.11峰值输出功率及持续时间 DC/DC变换器的过载输出功率不小于其额定功率的1.2倍 按照6.11所述的方法测量出的峰值 持续运行时间,应不小于6min. 5.12电磁兼容 IcDc变换器在运行过醒中产生的传导干扰和狐射干扰不应超过GB18655一202中第12章和 第14章规定的限值 DC/DC变换器在运行过程中抗干扰应满足GB/T176191998中第4章的规定 5.13动态响应时间 DC/DC变换器的动态响应时间,应符合生产商和用户签订的供货文件 5.14可靠性 在额定负载或按照设定的循环工况运行条件下,DC/DC变换器无故障工作时间应不小于3000h 5.15耐久性 DC/DC变换器的耐久性要求,应符合生产商和用户签订的供货文件
GB/T24347一2009 5.16控制精度 5.16.1电流控制精度 对于恒流输出特性的DC/DC变换器在额定输出电流下的相对误差不大于2% 5.16.2电压控制精度 对于恒压输出特性的DC/DC变换器在额定输出电压下的相对误差不大于1% 17 外观质量 5.1 变换器外表面应平整,无明显的划伤、变形等缺陷;表面涂镀层应均匀 5.17.1 5 .17.2铭牌、标志安装端正牢固,字迹清晰 5. .17.3零部件紧固可靠,无锈蚀,毛刺、裂纹等缺陷和损伤 试验方法 环境适应性 6.1.1温度 6.1.1.1低温试验 -20C,持续时间不 Ic/D变换器的低温试验按cB/T2123.1相关要求进行,试验温度选取为一 小于2h 试验过程中,DC/DC变换器在正常工作状态 6.1.1.2高温试验 DC/DC变换器的高温试验按GB/T2423.2相关要求进行,试验温度选取为十60C,持续时间不 小于2h 试验过程中,DC/DC变换器在正常工作状态 6.1.2湿度 DC/DC变换器的湿度试验按Qc/T413一2002中3.11的规定进行,可进行2个循环;试验过程 中,在0C一45C时,DC/DC变换器应处于工作状态 6.1.3盐雾 盐雾试验应按GB/T2423.17中的有关规定进行 DC/DC变换器应处于正常安装状态 推荐试 验持续时间为16h、24h,48h 试验结束,IDc/DC变换器恢复1h一2h后,检查其通电能否正常工作 振动试验 DC'/DC变换器的振动试验按QC/T413一2002中3.12的规定进行 6.3壳体机械强度 在DC/DC变换器壳体各表面任意30cmm×30cmm的面积上均匀地施加相当于100kg质量重物的 力,观测表面的塑性变形情况 6.4防护等级 按GB4208一2008中IP55中方法试验 6.5噪声 DC/DC变换器工作噪声试验按QC/T413一2002中4.4的规定进行 6.6绝缘性能 在Dc/DC变换器未工作情况下,在环境温度为23C士2C和相对湿度为80%90%时,用 1000V兆欧表(或其他具有相同功能和精度等级的仪器)对C/IDC变换器中带电电路与地外壳)之 间的绝缘电阻进行测量 6.7耐电压性能 C士2C和相对湿度为80%90%时,用量程 在Dc/DC变换器未工作情况下,在环境温度为23 为2000VDC)(或额定电压+1500V)的耐电压测试仪对接线端子对地(外壳)和彼此无电连接的电
GB/T24347一2009 路的漏电流进行测量 6. 8 接地检查 用精度为1/1000a的万用表(或其他具有相同功能和精度等级的仪器)测量c/IC变换器中能 触及的金属部件与外壳接地点处的电阻 6.9电气间隙和爬电距离 6.9.1电气间隙 使用千分尺或塞规,测量两相邻导体或一个导体与相邻壳表面的最短距离 6.9.2爬电距离 按照GB/T18384.1一2001中6.2的方法进行 6.10额定功率 使Dc/DC变换器的输出电压值等于铭牌上的额定电压值,调整负载输出电流,使其与额定电压的 乘积等于额定功率,在温度达到平衡后,可长时间持续工作,持续工作时间应不小于2h 6.11峰值功率及持续时间 使DC/DC变换器的输出电压值等于铭牌上的额定电压值,调整负载输出电流,使其与额定电压的 乘积等于额定功率的1.2倍,在规定的测量时间内可正常工作 6.12电磁兼容 6.12.1 电磁干扰试验 按GB18655一2002中第3章的测量方法进行测试 6. 12.2电磁抗扰性试验 按GB/176191998的测量方法和规定的抗扰性电平要求测试 6.13动态响应时间 参考6.14、图2中标明的工况试验曲线,测量负荷率从30%阶跃到80%,或从80%阶跃到30%的 响应时间 6.14可靠性 推荐的可靠性试验循环工况曲线(燃料电池大客车)示例见图2,表示输出功率(P)与额定功率 P.)的比值,试验循环数据见表1 120 00 80 60 20 30 60 90 180210240270300330 120150 时间/min 图2试验循环工况曲线
GB/T24347一2009 表1试验循环数据 工况序号 /9% 累计时间1/nmin ip/ 工况时间t/min 20 30 30 50 60 90 20 30 120 80 30 150 100 120 27o 120 276 50 300 24 30 330 每个循环试验时间为5.5h 其他车型应用的DC/DC变换器可靠性试验循环工况由制造商和用户协商确定 6. .15耐久性 DC/DC变换器的耐久性试验方法,由生产商和用户双方协商制定 6.16控制精度 6.16.1环境条件 温度为23C土2C;相对湿度为80%90% 6.16.2负荷 按30%,60%和100%的额定功率测量 6.17外观质量 目测检查 检验规则 检验分类 产品检验分为出厂检验和型式检验两种 7.2出厂检验 7.2.1每台变换器都应进行出厂检验 出厂检验由制造厂质量检验部门负责,按标准规定进行 7.2.2出厂检验项目见表2 7.2.3出厂检验合格判定为全部检验项目合格 7.3型式检验 7.3.1有下列情况之一时,变换器应进行型式检验 a)新产品定型前" 产品正式投产后,在结构、材料、工艺和配套元器件等方面有较大改变,可能影响产品性能时 b) e)产品正常生产时,每两年进行一次; 发现产品质量不稳定或各批次的出厂检验结果之间有较大差异时 d) 7.3.2型式检验项目见表2 7.3.3抽样及合格判定 型式检验的样品从出厂检验合格的变换器中抽取,抽样基数应不少于抽样数的10倍 选取不少于 2台样品 型式检验的合格判定为所有检验项目都合格 若有不合格项,在全部检验项目进行完毕后,再抽取 加倍数量的变换器重新对不合格项进行检验,若加倍抽样检验仍不合格,则应判定这批变换器型式检验 不合格
GB/T24347一2009 表2出厂检验和型式检验项目 序号 项目名称 检验要求 出厂检验 检验方法 型式检验 5,17 6.17 外观质量 5.1.1l 6.1.1 低温 5.1.1 6.1.1 高温 湿度 5.1.2 6.1.2 盐雾 5.1.3 6.1.3 控制精度 5.16 6.16 额定功率 6.10 5.10 峰值功率及持续时间 5.1n .11 5.4 6.4 防护等级 10 绝缘性能 5.6 6.6 11 6." 耐电压性能 5.7 12 接地检查 5.8 6.8 13 电气间隙和爬电距离 5.9 6.9 14 电磁兼容 6.12 15 耐振性 5.2 16 5.3 6.3 壳体机械强度 17 噪声 5.5 6.5 18 可靠性 5.14 6.14 19 耐久性 5.15 6.15 标志、包装、运输、贮存 8.1标志 8.1.1Dc/DC变换器产品上应有下列标志 a)制造厂名(代码); b 产品型号或规格 e)制造日期 d) 商标; e)输人/输出极性符号 f“高压危险”标志 8.1.2包装箱外壁应有下列标志 产品名称,型号规格、数量、制造厂名、厂址,邮编 a b) 产品标准编号 c)每箱的净重和毛重 d 标明防潮、不准倒置、轻放等标志 8.2包装 8 .2.1DC/DC变换器的包装应符合防潮防振的要求 8. 包装箱内应装人随同产品提供的文件 2. 2 装箱单(指多只包装); a
GB/T24347一2009 产品合格证 bb 产品使用说明书 c 8.3运输 8.3.1在运输中,产品不应受剧烈机械冲撞、曝晒、雨淋、不应倒置 8.3.2在装卸过程中,产品应轻搬轻放,严防摔掷、,翻滚、重压 8.4贮存 8.4.1产品可贮存在温度为-30C十70C的干燥清洁及通风良好的仓库内 8.4.2应不受阳光直射,距离热源不应少于2m 8.4.3不应倒置及卧放,并避免机械冲击和重压