IEC TS 63337:2024
Базовая квалификация пленочных конденсаторов звена постоянного тока для использования в автомобилях. Общие требования, условия испытаний и испытания

Стандартный №

IEC TS 63337:2024

Дата публикации

2024

Разместил

International Electrotechnical Commission (IEC)

Последняя версия

IEC TS 63337:2024

сфера применения

Обзор стандарта и техническая база

IEC TS 63337:2024 — это техническая спецификация, разработанная Международной электротехнической комиссией (МЭК) для пленочных конденсаторов постоянного тока для автомобильной промышленности. Она специально разработана для применения в промежуточных цепях высоковольтных систем электромобилей (уровень напряжения B) и бортовых электрических системах напряжением 48 В. Этот стандарт заполняет пробел в применимости традиционного стандарта AEC-Q200 к этому типу конденсаторов, предоставляя единую систему технической сертификации для автопроизводителей и поставщиков комплектующих.

---

Анализ основных технических требований

Требования к испытаниям электрических характеристик

Глава 5 стандарта подробно определяет элементы испытаний электрических характеристик для пленочных конденсаторов постоянного тока, включая:

Элементы испытаний	Условия испытаний	Параметры измерений	Критерии приемки
Значение емкости E-01	Комнатная температура, измерение слабого сигнала	100 Гц/1 кГц/10 кГц	Согласно спецификациям технического описания
Сопротивление изоляции E-02	Комнатная температура и максимальная рабочая температура	Измеренное напряжение постоянного тока Через 60 секунд	>Указанное минимальное значение
E-03 Эквивалентное последовательное E-04 Эквивалентная последовательная индуктивность	Комнатная температура, измерение малого сигнала	Опорная частота 1 МГц	Достижение спецификаций технического паспорта
E-05 Изоляция между выводом и корпусом	Комнатная температура	Испытательное напряжение выбрано в соответствии с URDC	Отсутствие пробоя в течение 60 секунд

Проверка механических свойств

Глава 6 описывает испытания механических свойств, включая измерения геометрических размеров и визуальный осмотр. Все измерения должны быть в пределах указанных допусков, особенно для критических размеров, таких как длина, ширина, высота, а также электрические и механические соединения.

---

Углубленный анализ испытаний на воздействие окружающей среды и экспозицию

Испытание на тепловой удар (B-01)

Имитирует быстрые изменения температуры во время работы транспортного средства. Параметры испытаний: от -40 °C до Tmax, 1000 циклов, каждая точка температуры поддерживается не менее 5 минут. В этом испытании проверяются такие виды отказов, как растрескивание, расслоение и короткие замыкания, вызванные тепловыми изменениями в конденсаторах.

Испытание на воздействие влажного тепла в стационарном состоянии (B-02)

Ускоренное моделирование воздействия влажного тепла в течение срока службы транспортного средства. Условия испытаний: 65 °C, относительная влажность 93%, 1750 часов, из которых 1700 часов без напряжения и 50 часов с подачей напряжения URDC. В этом испытании проверяется стойкость к коррозии, миграции/росту дендритов, деградации пластика и другим отказам.

Испытание под нагрузкой при высокой температуре (B-03)

Разделено на условие A (перегрузка) и условие B (срок службы):

Условия испытания	Температура	Приложенное напряжение	Время испытания
Условие A: Перегрузка	Tmax	Umax	Рассчитывается на основе кривой зависимости напряжения от времени
Условие B: Срок службы	Tmax	URDC	1000 ч или 2500 ч (типично)

Испытание на вибрацию (B-04)

Применение широкополосная случайная вибрация, среднеквадратичное ускорение 30,8 м/с², 8 часов в каждом пространственном направлении для проверки механической прочности конденсатора в условиях эксплуатации автомобиля.

---

Определения ключевых терминов и классы напряжения

Глава 3 стандарта четко определяет ключевые термины:

Рабочее напряжение (Uop): Напряжение постоянного тока, которое может возникать при нормальных рабочих условиях, исключая переходные процессы и пульсации.

Перенапряжение (Umax): Максимально допустимое напряжение, которое может быть приложено к конденсатору при указанной температуре и продолжительности, включая переходные процессы, пульсации или другие помехи при ненормальных рабочих условиях.

Номинальное напряжение постоянного тока (URDC): Максимальное рабочее напряжение, на которое рассчитан конденсатор для непрерывной работы, согласованное с максимальным напряжением батареи конструкции системы, исключая события перенапряжения.

Стандарт ссылается на определение класса напряжения B в ISO 21498-1, чтобы связать подклассы напряжения со спецификациями конденсаторов, обеспечивая совместимость с правилами электрооборудования электромобилей.

---

Последовательность испытаний и критерии приемки

Глава 8 стандарта определяет полную последовательность испытаний, используя шесть параллельных испытательных путей для каждого образца. Следующие параметры должны быть измерены до и после всех испытаний на воздействие окружающей среды или воздействие:

1. Изменение емкости
2. Изменение ESR
3. Изменение сопротивления изоляции

Все значения должны находиться в пределах, указанных в техническом описании, которое должно включать номинальные значения и пределы для условий поставки и срока службы.

---

Рекомендации по внедрению и технические соображения

Соображения относительно срока службы

Параметры расчетного срока службы основаны на Таблице 1: срок службы 15 лет, пробег 300 000 км, 8 000 часов вождения и 30 000 часов зарядки/предварительного кондиционирования. Разработка тестов должна полностью учитывать эти реальные сценарии применения.

Руководство по управлению изменениями

Приложение B содержит руководство по сертификации для сценариев изменений, разделяя уровни оценки на: C (уровень компонента), A (уровень приложения) и требующие индивидуальной оценки. Производители должны определить требуемый объем тестирования в зависимости от типа изменения.

Физический анализ и анализ отказов

Стандарт требует проведения детального физического анализа неисправных компонентов, включая неразрушающие и разрушающие испытания, для определения первопричины отказа и улучшения конструкции.

---

Применение стандарта и будущее развитие

IEC TS 63337 предоставляет всеобъемлющую структуру сертификации для пленочных конденсаторов звена постоянного тока для использования в автомобилях, но важно отметить, что:

1. Стандарт не претендует на полноту, и автопроизводителям могут потребоваться дополнительные расширенные испытания
2. Базовая сертификация не может заменить всеобъемлющую техническую сертификацию, проводимую перед разработкой продукта
3. Отдельные производители могут разрабатывать собственные стандарты на основе этого стандарта, которые могут включать дополнительные требования
4. Стандарт не включает испытания для проверки теплового интерфейса между конденсаторами, силовой электроникой и системами охлаждения

В связи с быстрым развитием технологий электромобилей этот стандарт будет постоянно обновляться для адаптации к изменениям в новых технологиях и материалах. Рекомендуется внимательно следить за обновленной информацией на сайте МЭК.