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电车试验：电机系统与电驱动总成安全——防护安全
2022-02-12 18:26:42· 来源：汽车测试网
IP 防护是机械安全设计必须考虑的因素，电驱系统的密封设计或选型应能满足IP6K7和IPX9K 要求。电驱动总成在复杂电磁环境中工作，这对电驱动总成的电磁兼容性提出
IP 防护是机械安全设计必须考虑的因素，电驱系统的密封设计或选型应能满足IP6K7和IPX9K 要求。电驱动总成在复杂电磁环境中工作，这对电驱动总成的电磁兼容性提出了更高的要求，电驱动总成既要具备严格的电磁辐射和传导指标，同时也要具备优秀的抗干扰能力。
一、防水/防尘设计：端盖、轴密封性设计
1、液冷（水、油等）介质防水、防尘要求
驱动电机及控制器应具有防尘、防水能力，其防护等级应满足标准或客户规定的要求，最低要求是不低于IP67。
电机应满足车辆在断电状态下，在水深50 cm 水池浸泡24h 后，整车开机，电驱动开关置于“ON”位置，电机及电机控制器不应由于本身原因引起安全事故（例如：起火等）。
2、油冷电机生产过程的防尘要求
油冷电机在装配和使用过程中，应特别注意电机的防尘。防止因灰尘、异物等进入电机内部，对绝缘、轴承等造成影响。
需要针对不同的零、部件分别制定清洁度控制指标。清洁度的控制需要同时控制杂质总重量和最大杂质颗粒度两项指标。清洁度指标按照企业内部标准执行。
3、旋转密封设计要求
水冷式电机和油冷式电机的旋转密封设计有明显的不同，前者一般没有润滑介质，而后者有润滑介质。
针对水冷式电机，如采用橡胶油封的传统旋转密封技术，会因为缺少润滑，导致橡胶油封过早失效。
1）规范油封的安装，油封安装完后，检测密封性。
2）电机增加透气阀，平衡电机内外部的气压，避免因为呼吸效应导致油封密封部位出现气流的进出。
旋转密封件需要按照保养手册定期检查维护，必要时更换。
4、控制器维修过程的防尘控制要求（针对现场维修）
驱动电机控制器维修需要在干燥、无尘、有静电防护的区域进行。维修前，需要彻底清洁驱动电机控制器，维修后，应进行全面测试，应完全满足技术文件要求。
5、高压线束密封设计要求
正常连接时高压连接系统的防护等级应不低于IP67。若高压连接系统可不通过工具手动断开，则非连接状态的高压连接系统各部分的防护等级应满足IPXXB。
6、低压线束密封设计要求
正常连接时低压连接系统的防护等级应不低于IP67。
二、气密
1、驱动总成冷却管路密封性检查要求
冷却水道气密需考虑充气压力、充气时间和保压时间。检测时间和压降需根据具体产品规格确定；也可以采用负压法测试。
2、电机旋转密封检查要求
电机旋转密封检查通常采用两种方法：
1）按照GB/T 4942.1-2006 标准进行相关要求的试验；
2）采用气密测试需考虑充气压力、充气时间和保压时间。检测时间和压降需根据具体产品规格确定；也可以采用负压法测试。
3、控制器密封检查要求
控制器冷却水道密封检查要求：需考虑充气压力、充气时间和保压时间。检测时间和压降需根据具体产品规格确定；也可以采用负压法测试。
控制器壳体密封检查要求：在高压接插件、低压接插件耦合状态下，需考虑充气压力、充气时间和保压时间。检测时间和压降需根据具体产品规格确定；也可以采用负压法测试。
4、电驱动总成高、低压连接密封要求
高压连接系统和低压连接系统正常连接状态下，需考虑充气压力、充气时间和保压时间。检测时间和压降需根据具体产品规格确定；也可以采用负压法测试。
5、防冷凝要求
电机系统及电驱动总成产品在其生命周期内防尘防水等级应达到IP67，在此基础上需要进一步考虑产品因温度变化而引起内部压强变化和呼吸效应，从而造成凝露现象，使产品腔体内积水，进而造成电气故障及零部件锈蚀。电机系统及电驱动总成产品应选配合理透气量的防水透气阀。透气阀的选型：与箱体配合处防护在全生命周期等级达到IP67等级。透气阀通常安装在产品的上部或侧面。
6、电驱动总成涉水及涉水后的检查要求
按照GB 18384-2020 中8.3.1 和8.3.2 的要求：
1）电机、电机控制器按照GB/T 18488.1-2015 中5.2.82 要求进行耐电压测试.；冷态绝缘电阻应符合产品出厂测试标准。
2）按照产品出厂测试标准检查控制器、驱动电机气密性。
三、EMC 及防护：电磁噪声对车载设备
新能源汽车对EMC 要求越来越严苛，很多整车厂零部件公司硬性指标要求电机控制器满足3 级标准，电机控制器设计过程中应考虑电磁兼容性，电磁干扰主要通过辐射与传导两种途径对电子设备产生影响。
1、电磁辐射骚扰
电驱动总成应满足GB/T 18655-2018（建议等级3 限值）的要求及GB/T 36282-2018标准限值要求。电驱动总成装到整车后，整车应满足GB/T 18387 的要求。
按照GB/T 36282-2018 的要求，在做发射类试验时，电驱动总成应处于工作状态，转速为额定转速的50%，扭矩为额定扭矩的50%，机械输出负载达到持续功率的25%。
当转速或扭矩达不到其试验状态时，可调整扭矩或转速以达到持续功率的25%，并在试验报告中特别注明。
2、电磁辐射抗扰性
电驱动总成应通过合理布置及屏蔽保护设计使其抗干扰性满足表3 中要求。
表5-3 电磁辐射抗扰测试标准
3、电磁辐射人体健康的安全性评估
车辆在处于以下工况时，应按照GB/T 37130-2018 进行试验验证；10Hz-400KHz 的磁场发射量符合GB/T 37130-2018 附录A 中表A.1、表A.2 和表A.3 限值要求。
1）静态工况：车辆静止状态用电器全开，车辆动力系统高压上电完成（PTReady）；
2）动态工况：车辆40km/h 恒速行驶；
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