對(duì)于新能源汽車，除了開車和停車之外，還多了一個(gè)工況，那就是充電，因此這些跟充電相關(guān)的零部件，相較于傳統(tǒng)車來說，工作的時(shí)間更長，環(huán)境也會(huì)更惡劣，那究竟該如何評(píng)估新能源汽車零部件的耐久試驗(yàn)的測(cè)試條件呢？

咨詢了相關(guān)人員許久，依然沒有得到答案，那就自己動(dòng)手豐衣足食，參考幾份資料得到如下信息，就當(dāng)是近期的一個(gè)工作小結(jié)。

DV實(shí)驗(yàn)里面基于環(huán)境類測(cè)試的各種高溫運(yùn)行，低溫運(yùn)行或者濕度，溫度變化的各種耐久測(cè)試。通過各種900個(gè)循環(huán)，1000小時(shí)，2000小時(shí)的高溫或者其他條件來評(píng)估產(chǎn)品的設(shè)計(jì)壽命是否能夠達(dá)到10年20萬公里或者15年30萬公里這樣。這些其實(shí)都是加速試驗(yàn)

加速試驗(yàn)是指在保證不改變產(chǎn)品失效機(jī)理的前提下，通過強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)條件，使被測(cè)試產(chǎn)品加速失效，在較短的時(shí)間內(nèi)獲得必要信息，來評(píng)估產(chǎn)品在正常條件下的可靠性或壽命指標(biāo)。

但是目前我們所用到的各種DV測(cè)試條件，都是基于傳統(tǒng)車的ECU運(yùn)行條件和時(shí)間來進(jìn)行測(cè)試，例如通常我們?cè)u(píng)估一個(gè)車10年或20W公里的使用壽命，大概的評(píng)估場(chǎng)景就是駕駛10年的時(shí)間每天都開，每天開兩次，那這個(gè)ECU的循環(huán)使用次數(shù)就是10*365*2=7300次。

但這只是評(píng)估場(chǎng)景，真實(shí)的使用情況可能是賣一臺(tái)車在家里，一個(gè)月就周末開開，或者還有一些情況時(shí)跑出租車，司機(jī)分兩班倒的開，可能每天開車的時(shí)間在20個(gè)小時(shí)以上。這些都怎么來推算呢？

那就從加速老化試驗(yàn)最早的幾個(gè)概念開始說起。

可靠性要求介紹

可靠性只是產(chǎn)品在規(guī)定時(shí)間內(nèi)和規(guī)定條件下，完成規(guī)定功能的能力。對(duì)電子電器產(chǎn)品而言，產(chǎn)品的可靠性越高，其無故障工作的時(shí)間就越長。

壽命失效時(shí)符合Weibull分布，他的可靠性公式是這樣的。

其中

R（t） 功能定義時(shí)間（循環(huán)數(shù)/操作數(shù)）正常工作的概率；

PA 是置信度（假設(shè)）；

β 是Weibull因子；

n 是DUT的數(shù)量；

t 是測(cè)試持續(xù)時(shí)間（時(shí)間數(shù)或操作周期）；

T 是指定的使用壽命（時(shí)間或周期或操作數(shù)）。

對(duì)于置信度這玩意，又得回頭看看統(tǒng)計(jì)學(xué)的知識(shí)，以我們的正態(tài)分布為例，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差之內(nèi)，是有68%的樣本落在這個(gè)區(qū)間的，到3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的時(shí)候，就有999.7%的樣本落在這個(gè)區(qū)間內(nèi)。

這兩種情況下的置信度分別就是0.68和0.997。

高溫運(yùn)行耐久試驗(yàn)

通常情況下對(duì)于ECU來說，都是需要做高溫運(yùn)行耐久試驗(yàn)的， 目的是通過高溫加速模擬ECU在日常環(huán)境下的工作狀態(tài)，來考察ECU是否能夠耐受住高溫導(dǎo)致的失效等潛在風(fēng)險(xiǎn)。

一般情況下高溫運(yùn)行耐久會(huì)分為500h，1000h，2000h這些測(cè)試條件，那究竟這些時(shí)間是怎么得到的？

我找到一篇論文，里面有介紹Arrhenius（阿倫紐斯）模型，Arrhenius模型適用于基于不同工作溫度分布百分比的壽命加速測(cè)試，他的加速計(jì)算公式如下所示：

其中：

Jt,i——Arrhenius模型的加速因子；

Ea——激活能，這玩意是經(jīng)驗(yàn)值來著，根據(jù)不同的失效機(jī)理，在0.2~1.2eV之間，通常計(jì)算的情況下取0.45eV；

k——玻爾茲曼常數(shù)

Ttest——測(cè)試溫度，單位是℃，一般取被測(cè)樣件的最高工作溫度Tmax；

T feld，i——環(huán)境溫度分布，單位是℃；

-273.15℃為絕對(duì)0度。

加速因子是基于各溫度分布百分比加速因子的測(cè)試要求，它的計(jì)算公式是這樣的：

其中：

Ttest——高溫運(yùn)行加速測(cè)試時(shí)間；

Tot——環(huán)境溫度范圍內(nèi)的工作時(shí)間；

Pi——按照Tfeld，i環(huán)境工作溫度分布百分比。

加速測(cè)試時(shí)間的具體計(jì)算方式

一般來說，我所參考的論文講到上面那一章就結(jié)束了，大家也心滿意足的知道大概是個(gè)怎么回事，不過對(duì)于我來說，就希望較真的來算一下是不是真的這樣。然后搞個(gè)例子來試一下。

以一個(gè)放置在乘員艙且曬不到太陽的零部件為例，它的工作溫度范圍一般定義為-40℃~85℃。定義車輛的使用壽命為15年24萬公里。則根據(jù)大數(shù)據(jù)得到95%以下的車輛運(yùn)行時(shí)間都會(huì)低于12000h，而各種工作溫度所占的時(shí)間比例分別如下：

對(duì)于以上加速因子的計(jì)算，因?yàn)楣奖容^復(fù)雜，就舉一個(gè)最簡單的例子，就是最高溫度運(yùn)行的時(shí)候，加速因子的公式，e的冪變成了0，因此加速因子是1。其余的加速因子可以自己代入進(jìn)去計(jì)算一下。

總結(jié)

通過以上信息看，這個(gè)模型還是很簡單的。如何計(jì)算這個(gè)公式，最難的還是如何獲取到溫度分布的數(shù)據(jù)，如何獲得各種溫度的占比，以及車輛的壽命是如何等效成為運(yùn)行時(shí)間的。

但是如何通過設(shè)計(jì)壽命等效得到車輛的運(yùn)行時(shí)間，這個(gè)我也暫時(shí)沒有找到相關(guān)的信息，上表的信息也是通過其他資料得到的，至于為什么，里面也沒寫。?





審核編輯：劉清