楊秋霞,李大旺,梁曼榮,胡慧婧,張菲
(上汽通用五菱汽車股份有限公司技術(shù)中心,廣西柳州,545007)
隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,越來(lái)越多的新零件、新產(chǎn)品在市場(chǎng)上涌現(xiàn)出來(lái),但是由于現(xiàn)階段該行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范還不夠完善,各個(gè)企業(yè)只能采用自己的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)零件產(chǎn)品,從而導(dǎo)致了各企業(yè)間零件產(chǎn)品的不匹配問(wèn)題,零件之間的連接件(接插件)不匹配問(wèn)題更是突出,給測(cè)試及使用帶來(lái)了極大的不便利性。
以O(shè)BC 和DC/DC 為例,不同廠家、不同項(xiàng)目、不同車型設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的連接方式均不相同,不能夠通用。目前大多的OBC及DC/DC 的性能測(cè)試還是采用簡(jiǎn)單的直接連接方式,而OBC及DC/DC 采用的接插件種類較多,在進(jìn)行性能測(cè)試時(shí),針對(duì)不同類型的樣品接插件,需要采用不同的連接方式。為了能夠順利進(jìn)行測(cè)試,大多數(shù)試驗(yàn)人員會(huì)將接插件拆掉,將測(cè)試線束與樣品線束直接接在一起,或者采用普通接線端子進(jìn)行連接。由于此種連接方式存在多種弊端,隨著新能源汽車的發(fā)展,OBC 及DC/DC 的產(chǎn)品分類及測(cè)試數(shù)量越來(lái)越多,這種測(cè)試方式已經(jīng)無(wú)法滿足測(cè)試需求,亟待改進(jìn)。
本文針對(duì)OBC 及DC/DC 在性能測(cè)試中存在的接插件不匹配問(wèn)題進(jìn)行攻關(guān),選取某款OBC 及DC/DC 作為測(cè)試對(duì)象,經(jīng)過(guò)一系列的測(cè)試,以及仔細(xì)的觀察和分析,發(fā)現(xiàn)采用上述連接方式的OBC 及DC/DC 在性能測(cè)試過(guò)程中存在很多弊端,歸納起來(lái)主要分為以下幾類:
接線端子跟樣品上的接插件接觸電阻不同,測(cè)試時(shí)會(huì)存在一定的誤差;
一般接線端子因防護(hù)不到位,安全性較差,測(cè)試時(shí)存在漏電、觸電等安全隱患;
接線復(fù)雜,對(duì)操作人員要求高;
容易因接錯(cuò)而影響測(cè)試結(jié)果;
連接時(shí)間長(zhǎng),測(cè)試效率低,無(wú)法滿足日益增加的測(cè)試數(shù)量;
因線束較多,現(xiàn)場(chǎng)混亂,無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)5S 管理要求。
為解決以上弊端,可開發(fā)一種用于OBC 及DC/DC 測(cè)試用的專用配電盒,在滿足正常測(cè)試的基礎(chǔ)上,同時(shí)保證測(cè)試的安全性、準(zhǔn)確性及便捷性。使用新開發(fā)的測(cè)試專用配電盒,能夠滿足快速的樣品更換及連接,縮短測(cè)試準(zhǔn)備時(shí)間,提高測(cè)試效率。
為了使OBC 及DC/DC 集成測(cè)試配電盒能夠解決上述提到的6 類弊端,其至少需要包含以下7 個(gè)特點(diǎn):兼容多種OBC、DC/DC 的接插件設(shè)計(jì);采用樣件原配接插件,再現(xiàn)車輛測(cè)試環(huán)境;高電安全性、防觸電設(shè)計(jì);配電盒整體采用防誤操作設(shè)計(jì);將所有測(cè)試用線束集中管理;可利用配電盒上的開關(guān)控制不同回路的輸入、輸出;可通過(guò)配電盒上的狀態(tài)指示燈監(jiān)測(cè)測(cè)試過(guò)程。
針對(duì)以上分析,本文提供了如下的技術(shù)方案,可以實(shí)現(xiàn)OBC 及DC/DC 集成測(cè)試配電盒的快速開發(fā)和制作。技術(shù)方案要點(diǎn)如下:
收集市面上常用的OBC 及DC/DC 接插件,將接插件集成在測(cè)試配電盒一側(cè)的面板上,采用螺釘固定。
為了能夠兼容后續(xù)的更多產(chǎn)品,在配電盒中額外集成一個(gè)安全性較高的接線端子,同時(shí)預(yù)留通訊端口。
將所有需要用到設(shè)備端的測(cè)試線束集中接到配電盒中,并對(duì)線束進(jìn)行安全防護(hù)及固定。
為保證整個(gè)配電盒的安全性,配電盒采用繼電器控制每個(gè)接插端口的輸出,試驗(yàn)人員通過(guò)按鈕選擇需要輸出的端口。
每個(gè)端口采用一個(gè)狀態(tài)指示燈顯示當(dāng)前端口的使用狀態(tài),便于測(cè)試人員快速判定試驗(yàn)狀態(tài)。
配電盒配置標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試口,便于示波器、萬(wàn)用表及其他測(cè)試工具的使用。
采用防觸電設(shè)計(jì),內(nèi)部通過(guò)接地、隔離及旁路設(shè)計(jì),來(lái)保證測(cè)試人員的安全性。
OBC 及DC/DC 集成測(cè)試配電盒的具體設(shè)計(jì)原理及示意見圖1 及圖2。
圖1 設(shè)計(jì)原理圖
圖2 配電盒版面示意圖
按照上述方案,本文制作出了一套OBC 及DC/DC 集成測(cè)試配電盒,成功地解決了原有的簡(jiǎn)易測(cè)試方法中存在的諸多弊端,取得了顯著的成效。這些成效包括:(1)將各接插件集成為一個(gè)配電盒,能夠兼容不同的測(cè)試樣件的測(cè)試需求,而不需要每次更換樣件都重新進(jìn)行復(fù)雜的接線,提高測(cè)試效率;(2)采用跟實(shí)車相同的接線方式,測(cè)試結(jié)果更準(zhǔn)確;(3)集成為一個(gè)配電盒之后,采用繼電器及控制按鈕來(lái)控制端口的輸出,能夠消除測(cè)試時(shí)存在的觸電的安全隱患,保證試驗(yàn)人員安全。(4)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)更加整潔和美觀,便于管理。
本文針對(duì)OBC 及DC/DC 在性能測(cè)試中采用簡(jiǎn)單直接連接方式出現(xiàn)的各種弊端問(wèn)題進(jìn)行了研究和分析,設(shè)計(jì)了一種可兼容多種OBC、DC/DC 接插件的集成測(cè)試配電盒,并應(yīng)用于OBC 及DC/DC 的性能測(cè)試中。該集成測(cè)試配電盒能夠有效地消除原有弊端,具有顯著的成效。
該集成式測(cè)試配電盒的設(shè)計(jì)理念和方法,不僅可以運(yùn)用到OBC 及DC/DC 的性能測(cè)試中,還可以運(yùn)用到其他類似的電氣性能測(cè)試當(dāng)中,可以大大地提高效率,消除安全隱患,便于現(xiàn)場(chǎng)管理。