Decodifica dello standard più recente: aggiornamenti principali e punti salienti del sistema di prova ISO 16750-2:2023

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In quanto standard internazionale universale per i test di carico elettrico di componenti elettronici ed elettrici automobilistici globali, ISO 16750-2:2023 ha aggiornato numerose clausole di test di stress elettrico destinate ai veicoli a energia nuova e ai controller di bordo intelligenti. Le tradizionali apparecchiature di test discrete non sono in grado di coprire completamente tutti gli elementi di test dell'ultimo standard e la coerenza e la tracciabilità dei dati di test non soddisfano i requisiti di certificazione degli OEM di veicoli e dei laboratori CNAS. Il sistema di test ISO 16750-2:2023 è una piattaforma di test completa e integrata adattata al nuovo standard. Il sistema di test delle prestazioni elettriche elettroniche di bordo LS-ISO16750 lanciato da LISUN Si tratta di un sistema di test standardizzato ISO 16750-2:2023 rappresentativo. È stato sviluppato per componenti elettronici ed elettrici per autoveicoli, come centraline elettroniche (ECU), sensori di bordo, caricabatterie di bordo (OBC) e convertitori DC-DC. L'apparecchiatura completa integra diverse tipologie di unità di simulazione del segnale, in grado di riprodurre tutte le condizioni di stress elettrico durante il funzionamento del veicolo, tra cui fluttuazioni di tensione, impulsi transitori ad alta tensione, offset del potenziale di terra, interruzioni intermittenti del cablaggio e cortocircuiti. La piattaforma di controllo unificata realizza test automatici dell'intero processo, valuta l'affidabilità elettrica dei componenti in conformità con le specifiche nazionali ed estere, tra cui ISO 16750-2:2023, VW 80000 e GM 3172, e identifica in anticipo i rischi di guasto, come collisioni, perdita di comunicazione e danni ai chip causati da alimentazione anomala e improvvise variazioni di carico. Allo stesso tempo, soddisfa le esigenze di tutti gli scenari di verifica R&S, controllo qualità della linea di produzione di massa e certificazione di conformità da parte di laboratori di terze parti. Questo documento, incentrato sul sistema di prova ISO 16750-2:2023, confronta le differenze nei requisiti di prova tra la vecchia e la nuova norma, analizza la struttura hardware e i punti di aggiornamento funzionale del sistema LS-ISO16750 e illustra la capacità di copertura delle apparecchiature con una tabella di corrispondenza degli elementi standard. 

Modifiche ai requisiti delle apparecchiature introdotte dagli aggiornamenti alla nuova norma ISO 16750-2:2023

Rispetto al vecchio standard, ISO 16750-2:2023 aggiunge un gran numero di clausole di prova per i componenti ausiliari ad alta tensione dei veicoli mild hybrid e completamente elettrici a 48 V, affina le condizioni di prova come l'interruzione intermittente del cablaggio, l'offset di massa, i cicli di tensione dinamici e le curve di regolazione della tensione del generatore intelligente, e innalza i requisiti di misurazione per la temporizzazione della forma d'onda, la precisione della tensione e la velocità di commutazione. Il tradizionale schema di prova, realizzato con alimentatori, generatori di impulsi e interruttori di cortocircuito, soffre di un collegamento asincrono delle apparecchiature, di una complessa calibrazione dei parametri e di lunghi tempi di commutazione per i molteplici elementi di prova. Un singolo set di apparecchiature non può completare simultaneamente vari test, tra cui la variazione dell'alimentazione, il dump di carico e la simulazione di guasti del circuito. Le aziende devono acquistare più strumenti per un utilizzo compatibile, il che aumenta notevolmente i costi di costruzione del laboratorio e le soglie operative.

Domanda di mercato per standardizzati Sistemi di prova ISO 16750-2:2023 continua a crescere. L'attrezzatura completa integrata può integrare tutte le unità di simulazione in un armadio unificato, programmare tutti i moduli in modo uniforme tramite il software del computer superiore, registrare automaticamente le curve di tensione, corrente e temporizzazione di ogni test e generare report completi conformi alle specifiche di audit OEM. Risolve fondamentalmente problemi come la discontinuità dei dati e la difficoltà nel riprodurre le condizioni di lavoro causate da apparecchiature discrete, che è il punto di partenza fondamentale per LISUN sviluppare il sistema di test delle prestazioni elettriche elettroniche di bordo LS-ISO16750.

Sistema di prova per disturbi elettrici nel settore automobilistico ISO 16750-2:2023

Architettura generale e unità principali del sistema di prova LS-ISO16750 ISO 16750-2:2023

Il sistema di prova completo LS-ISO16750 ISO 16750-2:2023 adotta un layout standard integrato da 19 pollici. Al suo interno sono installate cinque unità hardware analogiche principali. Ciascun modulo può funzionare in modo indipendente o generare sollecitazioni elettriche composite in modo sincrono, coprendo completamente 12 categorie di prove di base specificate nella nuova norma e ulteriori elementi di prova personalizzati per case automobilistiche come Volkswagen e General Motors. Le funzioni di ciascuna unità e le relative clausole standard sono le seguenti.

La prima unità è il simulatore di tensione bipolare a quattro quadranti LIS-APS-4030K300, il nucleo di alimentazione di base dell'intero sistema di prova ISO 16750-2:2023. Supporta un'uscita bidirezionale a quattro quadranti di ±40 V/30 A con una frequenza massima di 300 kHz e può simulare condizioni operative quali variazioni lente di tensione, sovratensioni prolungate, sottotensioni istantanee, ondulazioni CA sovrapposte, alimentazione a polarità inversa e impulsi di avviamento. È inoltre dotato di sonde di tensione e corrente ad alta precisione e canali di acquisizione per oscilloscopio per rilevare in tempo reale le variazioni elettriche dinamiche al terminale di alimentazione dell'apparecchiatura in prova, soddisfacendo tutte le clausole di prova relative all'alimentazione, dalla clausola 4.2 alla 4.7 della norma. Sono disponibili specifiche di tensione e corrente personalizzabili, espandibili fino a ±80 V/150 A per il collaudo di componenti di alimentazione di grandi dimensioni a bordo scheda.

la seconda unità è la EMS-ISO7637- Simulatore di scarica di carico P5, che riproduce in modo specifico gli impulsi di scarica di carico 5a e 5b specificati nella clausola 4.6.4 della norma ISO 16750-2:2023 per simulare le sovratensioni transitorie ad alta tensione generate dalla disconnessione di carichi di veicoli ad alta potenza. Fornisce un'energia di scarica massima di 200 Joule con tensione regolabile in continuo da 10 a 210 V, in conformità con i requisiti specifici del test di scarica di carico E-05 di Volkswagen. Può essere collegato all'alimentatore a quattro quadranti per realizzare test di stress compositi con alimentazione normale sovrapposta agli impulsi di scarica di carico.

La terza unità è il simulatore di interruzione intermittente del cablaggio PFS-80V50A, suddiviso in canali di alimentazione e canali di segnale. Ciascun canale di alimentazione supporta 80V/50A, mentre ciascun canale di segnale supporta un massimo di 2A. Il tempo minimo di interruzione è di 1 microsecondo con una velocità di commutazione non superiore a 200ns, corrispondente ai test di interruzione a singolo e multi-cablaggio di cui alla clausola 4.9 dello standard. Soddisfa inoltre i test di durata dell'interruzione dei pin E-13 e dei connettori E-14 di Volkswagen, simulando l'interferenza istantanea di interruzione dell'alimentazione causata da connettori del cablaggio allentati durante il funzionamento del veicolo.

La quarta unità è il simulatore di offset di massa LIS-OFFSET, che genera una tensione di offset di ±10 V/10 A basata sull'architettura di alimentazione a quattro quadranti, coprendo completamente il test di offset del potenziale di riferimento di massa previsto dalla clausola 4.8 della norma ISO 16750-2:2023. Riproduce le interferenze dovute a differenze di potenziale causate da una messa a terra non bilanciata dell'intero cablaggio del veicolo e da una messa a terra inadeguata, e verifica la stabilità dell'acquisizione del segnale dei sensori.

La quinta unità è il simulatore di cortocircuito per cablaggi LIS-LSCS, dotato di serie di 30 canali indipendenti e, in opzione, di un modello espandibile a 50 canali. Consente di impostare separatamente diverse modalità di guasto, come cortocircuito della linea di segnale, cortocircuito a terra della linea di alimentazione e cortocircuito reciproco tra le linee di alimentazione, in conformità con le clausole di prova relative al cortocircuito di cui alla clausola 4.10 della norma. Registra automaticamente la corrente impulsiva istantanea durante il cortocircuito per valutare la capacità di protezione da sovracorrente dei dispositivi.

Il sistema di test completo ISO 16750-2:2023 è dotato di un software di controllo automatico basato su Windows, che consente agli utenti di modificare sequenze di test personalizzate ed eseguire più di dieci test di stress elettrico consecutivi con un solo clic, senza dover commutare manualmente le apparecchiature hardware durante l'intero processo. Al termine dei test, i report in formato PDF con i dati originali delle forme d'onda vengono esportati automaticamente per soddisfare i requisiti di tracciabilità dei dati CNAS dei laboratori di terze parti.

Tabella comparativa della copertura degli elementi standard per il sistema di prova LS-ISO16750 ISO 16750-2:2023

Principali aggiornamenti tecnici del sistema di prova ISO 16750-2:2023

Rispetto ai tradizionali schemi di test distribuiti, il sistema di test integrato LS-ISO16750 ISO 16750-2:2023 presenta quattro aggiornamenti tecnici differenziati, adattati alle esigenze di test del nuovo standard e dei prodotti per veicoli a energia alternativa.

Il primo punto di forza è il controllo sincrono di più moduli. Il software è in grado di programmare in modo sincrono sorgenti di tensione, generatori di scarica di carico, interruttori di interruzione e unità di cortocircuito per generare simultaneamente sollecitazioni composite, simulando condizioni operative estreme in cui si verificano contemporaneamente molteplici guasti elettrici su veicoli reali. Le tradizionali apparecchiature discrete non sono in grado di realizzare la sincronizzazione temporale e quindi non riescono a riprodurre i guasti dei dispositivi in ​​presenza di interferenze composite.

Il secondo punto di forza è rappresentato dalle specifiche hardware espandibili e ad ampio spettro. L'unità di alimentazione principale, il simulatore di scarica di carico e l'interruttore di interruzione del cablaggio supportano tutti la personalizzazione dei parametri di tensione e corrente. È possibile adattare, a seconda delle esigenze, le specifiche di corrente ridotte a 10 A per i sensori miniaturizzati e le specifiche di potenza elevate a 150 A per i caricabatterie di bordo. Un singolo sistema di test ISO 16750-2:2023 può coprire i test dei componenti per veicoli passeggeri a 12 V, veicoli commerciali a 24 V e veicoli ibridi a 48 V, con un tasso di riutilizzo delle apparecchiature notevolmente migliorato.

Il terzo punto di forza è la raccolta automatica e la tracciabilità dei dati dell'intero processo. Un oscilloscopio ad acquisizione sincrona multicanale integrato registra i dati della forma d'onda nel momento di ogni variazione di tensione, picco di impulso e cortocircuito del circuito. I report di prova vengono automaticamente associati ai numeri di calibrazione dell'apparecchiatura, ai tempi di prova e alle registrazioni dei parametri, soddisfacendo pienamente i requisiti di tracciabilità per gli audit OEM e i laboratori CNAS, eliminando errori e noiose procedure di registrazione manuale dei dati.

Il quarto punto di forza è la compatibilità con gli standard personalizzati di diverse marche automobilistiche. Oltre alle clausole di base della norma ISO 16750-2:2023, il sistema integra modelli di test completi per VW 80000, GM 3172, LV 124 e Nissan 28401. Gli ingegneri non devono modificare manualmente sequenze di test complesse e possono eseguire test aggiuntivi specifici per i produttori di veicoli richiamando i modelli, abbreviando così il ciclo di verifica della ricerca e sviluppo.

Scenari industriali applicabili al sistema di prova ISO 16750-2:2023

Il sistema di test LS-ISO16750 ISO 16750-2:2023 è in grado di coprire scenari di prova lungo l'intera catena industriale dell'elettronica automobilistica. I laboratori di ricerca e sviluppo dei produttori di componenti per veicoli possono utilizzarlo per la verifica preliminare dell'affidabilità elettrica dei prototipi, identificando difetti nella protezione dell'alimentazione, nei circuiti di messa a terra e nelle interfacce del cablaggio già in fase di progettazione, al fine di ridurre i costi di riparazione dei guasti riscontrati durante i test su strada dei veicoli reali. I produttori di sistemi di gestione delle batterie per veicoli elettrici, caricabatterie di bordo e convertitori DC-DC possono completare con questa apparecchiatura la verifica completa del carico elettrico dei componenti ausiliari ad alta tensione a 48 V. I produttori di sensori di bordo, cruscotti e centraline di controllo della carrozzeria possono impiegarlo a fine linea di produzione per eseguire test di stress elettrico standardizzati su ciascun prodotto prima della consegna e controllare la coerenza dei prodotti di massa. I laboratori di prova automobilistici di terze parti possono creare una piattaforma di certificazione completa per rilasciare report di prova autorevoli conformi agli standard internazionali e alle specifiche OEM, supportando gli audit di accesso alla catena di fornitura dei clienti. Le università e gli istituti di ricerca automobilistica possono applicarlo alla ricerca sperimentale su temi relativi all'affidabilità elettrica dei veicoli, riproducendo diverse sollecitazioni estreme della rete elettrica per la ricerca sui meccanismi.

Se le imprese hanno bisogno di supportare contemporaneamente i test di immunità condotti ISO 7637, possono inoltre equipaggiare il LISUN EMS-ISO7637 Generatore di interferenze transitorie per formare un laboratorio integrato completo per test di compatibilità elettromagnetica (EMC) e prestazioni elettriche nel settore automobilistico. L'apparecchiatura combinata copre tutti gli elementi di prova elettrici standard internazionali per l'elettronica automobilistica.

Conclusione

Il nuovo standard ISO 16750-2:2023 ha aggiornato numerose clausole rigorose sui test di stress elettrico, destinate alle nuove energie e all'elettronica automobilistica intelligente. Gli strumenti di test distribuiti tradizionali non sono più in grado di soddisfare le esigenze di test completi, efficienti e tracciabili, rendendo necessario l'utilizzo di strumenti di test integrati standardizzati. Sistemi di prova ISO 16750-2:2023 attrezzature essenziali per i laboratori delle aziende di elettronica automobilistica. Come soluzione completa matura lanciata da LISUNIl sistema di test elettronico delle prestazioni elettriche di bordo LS-ISO16750 integra cinque unità funzionali principali, tra cui la simulazione della tensione a quattro quadranti, la generazione di impulsi di scarico di carico, l'interruzione intermittente del cablaggio, l'offset di massa e la simulazione di cortocircuito del circuito. Copre pienamente tutte le 12 categorie di elementi di prova del carico elettrico specificate nella norma ISO 16750-2:2023 ed è compatibile con le specifiche di prova personalizzate dei principali produttori di veicoli come Volkswagen, General Motors e VDA. Grazie a tre caratteristiche tecniche di spicco, tra cui il collegamento sincrono multi-modulo, le specifiche hardware espandibili e la raccolta automatica dei dati dell'intero processo, risolve i problemi tipici delle apparecchiature discrete, come la temporizzazione asincrona, il funzionamento complesso e la non tracciabilità dei dati.

Per le aziende di ricerca e sviluppo nel settore dell'elettronica automobilistica, gli stabilimenti di produzione di massa e gli enti di collaudo di terze parti, l'acquisto di un sistema di test completo conforme alla norma ISO 16750-2:2023 consente di realizzare una piattaforma di test di affidabilità elettrica conforme ai più recenti standard internazionali, riducendo significativamente i costi di acquisto, gestione e manodopera necessari per l'utilizzo di molteplici strumenti separati e accelerando il processo di certificazione internazionale del prodotto. Si tratta di un'apparecchiatura professionale standardizzata e adattata alle attuali esigenze dei test elettrici in ambito automobilistico.