Ключевое разъяснение новых национальных стандартов для высоковольтных соединительных систем электромобилей 

Противостоя высоковольтной быстрой зарядке! Испытания систем соединений выходят на новый уровень

Быстрый рост отрасли электромобилей стимулирует развитие электрификации и интеллектуализации автомобилей, и при этом появление платформы 800 В и технологий быстрой зарядки высокой мощности предъявляет более высокие требования к характеристикам высоковольтных автомобильных разъемов. При работе в условиях напряжения до сотен или даже тысяч вольт любая неисправность разъема (например, пробой изоляции, плохой контакт, перегрев, нарушение герметичности или дуговой разряд высокого напряжения) может привести к катастрофическим последствиям.

28 февраля 2025 года вступает в силу новый национальный стандарт для высоковольтных автомобильных разъемов GB/T 37133-2025 «Система высоковольтных соединений для электромобилей» (далее — «новый стандарт»). Какие изменения принесет внедрение нового стандарта? Как выбрать наиболее подходящую программу испытаний? Мы разберем это для вас.

Основные изменения нового национального стандарта
По сравнению с GB/T 37133-2018 (далее — «старый стандарт»), основные технические изменения нового стандарта следующие:

a) Добавлены требования к материалам и покрытиям;

b) Добавлены требования к электрическим характеристикам, таким как соответствие изоляции, токовая нагрузка, перегрузка по току, а также требования к устойчивости к высоким температурам, быстрой смене температуры, защите от конденсации, влажно-тепловым циклам, ледяной и водяной эрозии, коррозии в смешанных газах, механическим ударам, озоноустойчивости, падению, низкому давлению, ультрафиолету, огнестойкости и другим условиям окружающей среды;

c) Добавлены соответствующие методы испытаний;

d) Изменены требования к типовым испытаниям в правилах контроля;

e) Добавлены требования к разъемам: контактное сопротивление, циклы тока, полярность и кодирование, гибкие кабели и их соединения, удержание экранирующего кольца, удержание контактов, динамическое уплотнение, работа при низких температурах и другие.

Далее будет приведена интерпретация стандарта, в основном касающаяся четырех новых важных испытаний: «Механический удар», «Токовая нагрузка», «Перегрузка по току» и «Цикл тока».

Основное объяснение новых проектов

• Механический удар

Содержание нового национального стандарта: «Системы высоковольтного соединения должны проходить испытание на механические удары согласно пункту 6.22. Испытание на механические удары должно соответствовать положению 4.2 стандарта GB/T28046.3—2011. Во время испытания не должно быть мгновенных разрывов с продолжительностью более 1 мкс и сопротивлением более 7 Ом. После испытания системы высоковольтного соединения должны соответствовать соответствующим требованиям.»

Ключевое разъяснение новых национальных стандартов для высоковольтных соединительных систем электромобилей

Стандартное объяснение: при движении автомобиля на высокой скорости существует риск мгновенного разрыва цепи, что может привести к потере управления или аварии. Поэтому испытательное устройство должно быть способно фиксировать мгновенные разрывы, вызываемые проводкой в микросекундном диапазоне, обладать возможностью высокоскоростного сбора данных и тестирования сопротивления при мгновенном разрыве, при этом скорость выборки должна быть не менее 5 Мвыб/с. Кроме того, устройство должно соответствовать требованиям мировых стандартов по мгновенному разрыву цепи, таких как USCAR-2, QC/T1067.1 и другим.

• токовая нагрузка

Содержание нового национального стандарта: «Токопроводящие компоненты в системах высоковольтного соединения должны проходить испытания на токовую нагрузку, кривые токовой нагрузки могут использоваться в качестве ориентиров при выборе продукта».

Основные параметры тока для высоковольтных разъемов приведены в следующей таблице:

Ключевое разъяснение новых национальных стандартов для высоковольтных соединительных систем электромобилей

• перегрузка по току

Содержание нового национального стандарта: «Кратковременная перегрузка низким током: токонесущая способность системы высоковольтного соединения должна выдерживать испытание с током в 2 раза превышающим номинальный в течение 30 секунд. После испытания система высоковольтного соединения должна соответствовать соответствующим требованиям.»

Ключевое разъяснение новых национальных стандартов для высоковольтных соединительных систем электромобилей

Содержание нового национального стандарта: «Мгновенная перегрузка высоковольтным током: высоковольтная соединительная система должна выдерживать испытание ударным током в 10 раз превышающим номинальный ток в течение 1 с, после испытания высоковольтная соединительная система должна соответствовать соответствующим требованиям.»

Ключевое разъяснение новых национальных стандартов для высоковольтных соединительных систем электромобилей

Стандартное разъяснение: При таких ключевых режимах работы автомобиля, как мгновенный запуск, большая нагрузка и подъем в гору, мгновенный ток в таких компонентах, как электродвигатель, достигнет в несколько раз номинального тока. Поэтому тестовое оборудование должно обеспечивать возможность выхода тока в 2 и даже 10 раз превышающего номинальный ток для проведения испытания на перегрузку по току.

• Токовая петля

Содержание нового национального стандарта: «Система высоковольтного соединения должна проходить испытание токовым циклом, состоящее из 1008 циклов, при этом один цикл включает 45 минут пропускания тока и 15 минут без тока. Если не указано иное, ток во время испытания должен соответствовать номинальному току, а повышение температуры в процессе испытания не должно превышать 55K. c) Во время испытания необходимо постоянно контролировать повышение температуры и падение напряжения, при этом каждый цикл пропускания и непропускания тока должен контролироваться как минимум один раз.»

Ключевое разъяснение новых национальных стандартов для высоковольтных соединительных систем электромобилей

Стандартное разъяснение: Во время движения автомобиля электрические нагрузки (такие как фары, кондиционер, электродвигатели, ECU и др.) часто включаются и выключаются в зависимости от условий вождения (день/ночь, включение/выключение кондиционера, ускорение/катание накатом и т.д.). Поэтому испытательное устройство должно быть способно часто работать в режиме включения/выключения и обладать возможностью редактирования последовательности шагов, а также обеспечивать стабильную работу в течение длительного времени.

Продукты и тестовые решения по новым государственным стандартам

Компания NGI уже много лет занимается решениями для тестирования компонентов электромобилей. Выпущенные ею специализированные источники питания/нагрузки для тестирования разъемов могут удовлетворять требованиям соответствующих стандартов.

Ключевое разъяснение новых национальных стандартов для высоковольтных соединительных систем электромобилей

Кроме того, NGI также предложила соответствующие решения для сценариев применения, связанных с мгновенным разрывом, мгновенным коротким замыканием и старением автомобильных жгутов проводов, которые были применены у таких мировых крупнейших клиентов, как Aptiv, Phoenix Contact, Changchun Jiewei и других.