ISO 19453-4-2018 中文版 道路車輛 - 電氣和電子設備的環境條件和測試 電動推進車的驅動系統 第 4 部分：氣候負荷

ISO19453-4:2018中文版道路車輛—電氣和電子設備的環境條件和測試電動推進車的驅動系統第4部分：氣候負荷前言本標準為ISO19453系列標準的第4部分，該系列標準旨在規定電動推進車驅動系統用電氣和電子設備的環境條件和測試方法，其中第4部分專門針對氣候負荷相關要求進行規范。本標準由國際標準化組織（ISO）發布，于2018年3月1日正式實施，其中國際標準分類號為43.040.10（電氣和電子設備），中國標準分類號為T36（車用電子、電氣設備與儀表）。本標準規定了最大工作電壓為B級電壓的電動推進系統及其部件的氣候負荷相關要求，描述了電動推進車驅動系統電氣電子設備在實際使用中可能面臨的各類氣候環境應力，明確了對應的測試方法和不同應力等級下的推薦要求，目的是確保電動推進車驅動系統的電氣和電子設備在高低溫、濕熱、凝露、太陽輻射等各類氣候條件下，能夠保持性能穩定，保障車輛運行安全和可靠性。本標準的實施對電動推進車相關零部件的設計、生產、檢測具有重要的指導意義，為行業提供了統一的氣候負荷測試技術規范和評價依據，助力提升電動推進車在不同氣候區域的適應能力。1范圍本標準規定了最大工作電壓為B級電壓的電動推進系統和部件的氣候負荷相關要求，描述了潛在的氣候環境應力、試驗方法以及車輛上或車輛內不同應力等級下氣候負荷的推薦要求，涵蓋高低溫、濕熱、凝露、太陽輻射等典型氣候作用場景。本標準適用于最大工作電壓為B級電壓的電動推進車驅動系統用電氣和電子設備及部件，包括但不限于電機控制器、驅動電機、相關傳感器、接線盒等核心電氣電子部件，覆蓋車輛正常運行、停放過程中可能遭遇的各類氣候環境。本標準不適用于高壓電池包（如動力電池包）及其系統或內部部件，此類部件的氣候負荷要求可參考其他相關標準或由供需雙方協商確定。此外，與極端氣候條件（如超強暴雨、極端暴雪、強沙塵暴等）長期接觸的特殊場景，其測試條件可根據其他標準或客戶與供應商之間的協議另行規定。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。ISO19453-1:2018道路車輛—電氣和電子設備的環境條件和測試電動推進車的驅動系統第1部分：一般規定ISO19453-5:2018道路車輛—電氣和電子設備的環境條件和測試電動推進車的驅動系統第5部分：化學負荷GB/T42284.1-2022道路車輛電動汽車驅動系統用電氣及電子設備的環境條件和試驗第1部分：一般規定（修改采用ISO19453-1:2018）GB/T42284.4-2022道路車輛電動汽車驅動系統用電氣及電子設備的環境條件和試驗第4部分：氣候負荷（修改采用ISO19453-4:2018）GB/T2423.38-2016電子電氣產品環境試驗溫濕度交變循環試驗ISO16750-4道路車輛電子設備環境條件溫度變化與冷凝影響測試3術語和定義ISO19453-1:2018（及GB/T42284.1-2022）界定的術語和定義適用于本文件。為便于使用，此處重點明確與本部分密切相關的核心術語：3.1電動推進車：以電力為主要推進動力，配備電動驅動系統的車輛，包括純電動汽車、混合動力電動汽車等。3.2驅動系統：為車輛提供推進動力的電氣和機械系統的總稱，其電氣和電子設備是本標準的主要適用對象。3.3氣候負荷：電動推進車運行或停放過程中，其驅動系統電氣電子設備可能接觸到的各類氣候環境因素帶來的環境應力，主要包括高低溫、濕熱、凝露、太陽輻射、溫度交變等，是影響設備性能和壽命的重要環境因素。3.4受試裝置（DUT）：用于進行氣候負荷試驗的電動推進車驅動系統電氣電子設備或部件。3.5B級電壓：按照相關標準界定的，最大工作電壓處于特定范圍的電壓等級，具體范圍可參考ISO19453-1:2018中的相關規定。3.6高低溫循環：模擬車輛在不同環境溫度下交替運行的場景，通過溫度的反復升降，檢驗受試裝置的耐溫變能力。3.7濕熱環境：高溫與高濕度疊加的氣候條件，模擬多雨、潮濕地區的使用場景，檢驗受試裝置的防潮、防霉變能力。3.8凝露：環境溫度變化導致空氣中水汽凝結形成的液態水，模擬車輛晝夜溫差大、環境濕度高時的場景，檢驗受試裝置的防凝露性能。4試驗4.1一般規定電動推進車驅動系統的電氣電子系統及部件，應對本標準規定的各類氣候負荷試驗具有耐受能力，即在規定的氣候條件下，經過規定時間的試驗后，設備的電氣性能、機械結構不應發生足以影響其正常工作的變化，材料不應出現開裂、變形、老化、腐蝕等異常現象。除非有其他報告能夠證明某一電氣電子系統或部件對其可能接觸到的特定氣候負荷具有足夠的耐受能力，否則該系統或部件應按照本標準規定的試驗方法，分別進行各類氣候負荷試驗。試驗過程中使用的試驗設備、參數設置應符合本標準要求，確保試驗結果的準確性和可重復性。在電氣電子設備及部件的選材和結構設計過程中，應提前考慮各類氣候環境的影響，選用耐高低溫、防潮、抗老化的材料，優化結構設計，從源頭保障設備在實際使用中能夠抵御氣候負荷的作用，避免因材料或結構不耐受導致設備失效。4.2試驗目的本試驗的核心目的是檢驗受試裝置（DUT）暴露在各類氣候環境中的耐受能力，驗證其在高低溫、濕熱、凝露、太陽輻射等氣候負荷作用下，是否會出現電氣性能下降、功能失效、材料損壞、結構變形等問題，確保設備在不同氣候區域、不同使用場景下的可靠性和安全性。需特別說明的是，本試驗不作為壽命試驗，僅用于評估受試裝置在特定氣候負荷條件下的短期耐受能力，不涉及設備長期使用后的壽命衰減評估；同時，本試驗也不涵蓋極端氣候條件下的長期暴露測試，此類測試可由供需雙方另行協商確定。4.3通用試驗條件如無其他特殊規定，受試裝置（DUT）的預處理應在室溫環境下進行，室溫范圍為（23±5）℃，相對濕度控制在25%~75%之間，預處理時間不少于2小時，確保受試裝置達到熱穩定和濕穩定狀態。試驗過程中，應根據受試裝置在車輛上的實際安裝位置，確定對應的氣候負荷等級和試驗參數，每個受試裝置針對一種氣候負荷類型進行一個試驗循環，試驗循環的數量可由供需雙方根據實際需求協商確定。試驗過程中，應嚴格遵守試驗設備的安全操作規程，做好試驗環境的防護措施，防止試驗設備故障或氣候參數異常導致人員傷害或設備損壞；同時，應實時監測試驗環境的溫度、濕度、輻射強度等參數，確保參數穩定在規定范圍內，避免因環境參數波動影響試驗結果的可靠性。4.4受試裝置（DUT）條件如無其他特殊規定，受試裝置（DUT）應在室溫環境下放置至熱穩定和濕穩定狀態，確保其溫度、濕度與試驗環境初始狀態一致，避免因溫度、濕度差異影響試驗結果的準確性。受試裝置應在正常使用條件下進行試驗，如需進行必要的電氣或機械連接，應按照設備的實際使用規范進行連接，確保試驗過程中受試裝置處于正常工作狀態。如果受試裝置表面存在灰塵、油污等污染物，應予以清除，確保試驗過程中氣候因素能夠與設備表面充分接觸；若需要專用的清理程序，清理方法由供需雙方協商確定。對于帶有密封結構的受試裝置，應按照其設計要求檢查密封性能，確保密封完好后再進行濕熱、凝露等相關試驗，避免因密封失效導致試驗結果失真。4.5試驗設備條件試驗所用設備應符合本標準及相關引用標準的要求，具備穩定控制溫度、濕度、太陽輻射強度等參數的能力，設備的精度應滿足試驗要求：溫度控制精度不低于±1℃，濕度控制精度不低于±3%，太陽輻射強度控制精度不低于±50W/m2。試驗設備應定期進行校準和維護，確保設備性能穩定可靠，校準周期不應超過12個月，校準記錄應妥善保存，便于后續追溯。試驗前，應檢查設備的運行狀態，確保設備無故障、參數設置準確；試驗過程中，應及時處理設備異常情況，避免影響試驗進程和試驗結果。用于高低溫試驗的環境試驗箱，溫度范圍應覆蓋-40℃至150℃，滿足不同受試裝置的試驗需求；用于濕熱試驗的設備，應具備溫濕度交變控制功能，濕度范圍可調節至20%~98%；用于太陽輻射試驗的設備，應能模擬自然太陽輻射光譜，輻射強度可根據試驗要求調節。4.6操作方法試驗過程中，應根據不同的氣候負荷類型，采用對應的操作方法，確保試驗過程能夠真實模擬實際使用中的氣候環境，具體操作方法如下：4.6.1高低溫試驗操作：將預處理后的受試裝置放入高低溫試驗箱，按照規定的溫度參數設置試驗箱，待試驗箱內溫度穩定后，保持規定的試驗時間；若為高低溫循環試驗，按照設定的溫度升降速率、高溫停留時間、低溫停留時間，完成規定的循環次數，升降速率不低于1℃/分鐘。4.6.2濕熱試驗操作：將預處理后的受試裝置放入濕熱試驗箱，設置試驗溫度、濕度參數，待箱內溫濕度穩定后，保持規定的試驗時間；若為溫濕度交變試驗，按照設定的溫濕度變化曲線，完成規定的循環次數，確保溫濕度變化符合實際氣候場景。4.6.3凝露試驗操作：將預處理后的受試裝置放入凝露試驗箱，設置試驗溫度、濕度及溫度變化周期，模擬晝夜溫差導致的凝露現象，確保受試裝置表面能夠形成凝露，試驗過程中應保持箱內濕度穩定，避免凝露過快蒸發。4.6.4太陽輻射試驗操作：將預處理后的受試裝置放置在太陽輻射試驗設備中，調整受試裝置的擺放角度，使其表面能夠均勻接收輻射，設置規定的輻射強度和試驗時間，模擬車輛在陽光下暴曬的場景，試驗過程中應控制試驗環境溫度，避免輻射熱與環境溫度疊加導致試驗參數異常。4.7試驗條件各類氣候負荷試驗的具體條件，應結合受試裝置在車輛上的實際安裝位置、使用區域的氣候特點確定，確保試驗條件能夠真實模擬設備在實際使用中可能遇到的氣候環境，具體試驗條件要求如下：4.7.1高低溫試驗條件：高溫試驗溫度一般為（85±2）℃，持續時間不少于24小時；低溫試驗溫度一般為（-40±2）℃，持續時間不少于24小時；高低溫循環試驗一般設置5個循環，每個循環包括高溫（85℃，4小時）、降溫（1℃/分鐘，至-40℃）、低溫（-40℃，4小時）、升溫（1℃/分鐘，至23℃）四個階段。4.7.2濕熱試驗條件：試驗溫度為（40±2）℃，相對濕度為（90±3）%，持續時間不少于48小時；溫濕度交變試驗一般設置10個循環，每個循環包括升溫（23℃至40℃，2小時）、高溫高濕（40℃，90%濕度，10小時）、降溫（40℃至23℃，2小時）、常溫常濕（23℃，50%濕度，2小時）四個階段。4.7.3凝露試驗條件：試驗溫度變化范圍為（-10±2）℃至（40±2）℃，濕度為（85±3）%，每個循環持續24小時，共設置3個循環，每個循環包括降溫（40℃至-10℃，6小時）、低溫停留（-10℃，8小時）、升溫（-10℃至40℃，6小時）、高溫高濕停留（40℃，85%濕度，4小時）四個階段。4.7.4太陽輻射試驗條件：太陽輻射強度為（800±50）W/m2，試驗溫度為（40±2）℃，持續時間不少于16小時，模擬車輛在夏季陽光下的暴曬場景。若受試裝置的安裝位置特殊（如發動機艙內、車外暴露部位），可根據實際使用環境調整試驗溫度、濕度、輻射強度等參數，調整后的參數應在試驗記錄中明確說明。4.8試驗步驟各類氣候負荷試驗應按照以下統一步驟有序進行，確保試驗過程規范、可重復，試驗結果準確可靠：第一步，對受試裝置進行目視檢查，查看設備表面是否存在破損、變形、裂紋、松動等異常情況；如有要求，還應進行電氣性能和功能檢查，記錄設備的初始功能狀態數據、電氣參數，用于試驗后的數據對比分析。第二步，將受試裝置放置在室溫環境下進行預處理，預處理時間不少于2小時，確保其達到熱穩定和濕穩定狀態，滿足4.4條規定的受試裝置條件。第三步，按照受試裝置的實際使用規范，進行必要的電氣或機械連接，將其放置在試驗設備的規定位置，調整擺放角度（如太陽輻射試驗），確保試驗setup符合要求。第四步，啟動試驗設備，按照4.7條規定的試驗條件設置參數，待設備內參數穩定后，開始計時，進入正式試驗階段。第五步，試驗過程中，實時監測試驗設備的參數（溫度、濕度、輻射強度等），記錄試驗過程中的異常情況（如設備故障、受試裝置異常等）。第六步，達到規定的試驗時間或循環次數后，停止試驗，關閉試驗設備，將受試裝置從試驗設備中取出，在室溫環境下放置至穩定狀態（不少于2小時）。第七步，按照4.9條的要求，對受試裝置進行全面檢查，包括目視檢查、電氣性能檢查、功能檢查等，記錄檢查結果，與試驗前的初始狀態進行對比分析。第八步，若試驗需要多個循環或多種氣候負荷類型測試，重復第三步至第七步的操作，直至完成所有規定的試驗內容。試驗過程中，應詳細記錄每一步的操作情況、試驗參數、試驗時間、異常情況等信息，形成完整的試驗記錄，便于后續追溯和分析。試驗結束后，應妥善處理受試裝置，如需進行后續測試，應采取相應的防護措施，避免受試裝置受到二次損壞。4.9試驗要求試驗結束后，受試裝置的功能狀態應達到ISO19453-1:2018（及GB/T42284.1-2022）中定義的C級要求，即設備能夠正常實現其預定功能，無明顯的功能衰減或失效現象，電氣參數符合設計要求，無短路、漏電等異常情況。受試裝置的機械結構應無明顯損壞，表面無開裂、變形、老化、腐蝕、霉變等現象，密封結構完好，無進水、進塵等情況；設備上的標志和標簽應保持清晰可見，無模糊、脫落、損壞等情況，確保設備的標識信息完整可辨。試驗后受試裝置的絕緣性能應符合相關標準要求，無絕緣下降、擊穿等問題；對于帶有金屬部件的受試裝置，金屬部件無明顯銹蝕現象。除上述基本要求外，若供需雙方有其他特殊要求（如特定氣候區域的試驗參數、額外的性能指標等），可在試驗前協商確定，并在試驗記錄中明確說明，試驗結果應滿足雙方約定的額外要求。5附錄（參考性）本附錄提供了氣候負荷試驗中常用的試驗參數參考，供供需雙方協商確定試驗條件時參考，具體試驗參數可根據受試裝置的實際使用環境和設計要求調整，不作為強制要求。5.1不同氣候區域的參考試驗參數：熱帶地