Descifrando el último estándar: Actualizaciones clave y aspectos destacados del sistema de pruebas ISO 16750-2:2023

Resumen

Como estándar internacional universal para pruebas de carga eléctrica de componentes electrónicos y eléctricos automotrices globales, la ISO 16750-2:2023 ha actualizado numerosas cláusulas de pruebas de estrés eléctrico dirigidas a vehículos de nueva energía y controladores inteligentes a bordo. Los equipos de prueba discretos tradicionales no pueden cubrir completamente todos los elementos de prueba del estándar más reciente, y la consistencia y trazabilidad de los datos de prueba no cumplen con los requisitos de certificación de los fabricantes de equipos originales de vehículos y los laboratorios CNAS. El sistema de prueba ISO 16750-2:2023 es una plataforma de prueba completa e integrada adaptada al nuevo estándar. El sistema de prueba de rendimiento eléctrico electrónico a bordo LS-ISO16750 lanzado por LISUN Es un sistema de prueba estandarizado representativo según la norma ISO 16750-2:2023. Está desarrollado para componentes electrónicos y eléctricos de automóviles, como unidades de control electrónico (ECU), sensores a bordo, cargadores a bordo (OBC) y convertidores CC-CC. El equipo completo integra múltiples tipos de unidades de simulación de señales, que pueden reproducir todas las condiciones de estrés eléctrico durante el funcionamiento del vehículo, incluyendo fluctuaciones de voltaje, pulsos transitorios de alto voltaje, desplazamiento del potencial de tierra, interrupción intermitente del arnés de cableado y cortocircuitos en el circuito. La plataforma de control unificada permite realizar pruebas automáticas de proceso completo, evalúa la fiabilidad eléctrica de los componentes de acuerdo con las especificaciones nacionales e internacionales, incluyendo ISO 16750-2:2023, VW 80000 y GM 3172, e identifica con anticipación los riesgos de falla, como colisiones, pérdida de comunicación y daños en los chips causados ​​por un suministro de energía anormal y cambios repentinos de carga. Además, satisface las exigencias de verificación de I+D, inspección de calidad de la línea de producción en masa y certificación de conformidad de laboratorios externos. Este documento, centrado en el sistema de pruebas ISO 16750-2:2023, compara las diferencias en los requisitos de prueba entre las normas antiguas y nuevas, analiza la estructura de hardware y los puntos de actualización funcional del sistema LS-ISO16750, e ilustra la capacidad de cobertura de equipos con una tabla de correspondencia de elementos estándar. 

Cambios en los requisitos de los equipos derivados de las actualizaciones de la nueva norma ISO 16750-2:2023.

En comparación con la norma anterior, la ISO 16750-2:2023 añade un gran número de cláusulas de prueba para componentes auxiliares de alta tensión de vehículos eléctricos ligeros y de 48 V, refina las condiciones de prueba como la interrupción intermitente del arnés de cableado, el desplazamiento de tierra, los ciclos de tensión dinámicos y las curvas de regulación de tensión del generador inteligente, y eleva los requisitos de medición para la sincronización de la forma de onda, la precisión de la tensión y la velocidad de conmutación. El esquema de prueba tradicional, construido de forma discreta con fuentes de alimentación, generadores de pulsos e interruptores de cortocircuito, sufre de la vinculación asíncrona de los equipos, la calibración de parámetros engorrosa y el largo tiempo de conmutación de múltiples elementos de prueba. Un solo conjunto de equipos no puede completar simultáneamente varias pruebas, incluidas la variación de la fuente de alimentación, la descarga de carga y la simulación de fallas de circuito. Las empresas necesitan adquirir múltiples instrumentos para un uso compatible, lo que aumenta considerablemente los costos de construcción de laboratorios y los umbrales de operación.

Demanda del mercado de productos estandarizados Sistemas de ensayo ISO 16750-2:2023 sigue en aumento. El equipo completo integrado puede integrar todas las unidades de simulación en un gabinete unificado, programar todos los módulos de manera uniforme a través del software de la computadora superior, registrar automáticamente las curvas de voltaje, corriente y tiempo de cada prueba y generar informes completos que cumplan con las especificaciones de auditoría del OEM. Resuelve fundamentalmente problemas como la discontinuidad de datos y la dificultad para reproducir las condiciones de trabajo causadas por equipos discretos, que es el punto de partida central para LISUN desarrollar el sistema de prueba de rendimiento eléctrico electrónico a bordo LS-ISO16750.

Sistema de prueba de perturbaciones eléctricas para automóviles ISO 16750-2:2023

Arquitectura general y unidades principales del sistema de pruebas LS-ISO16750 ISO 16750-2:2023.

El sistema de prueba completo LS-ISO16750 ISO 16750-2:2023 adopta un diseño de gabinete estándar integrado de 19 pulgadas. En su interior se instalan cinco unidades de hardware analógicas principales. Cada módulo puede funcionar de forma independiente o generar tensión eléctrica compuesta de forma síncrona en conjunto, cubriendo completamente las 12 categorías de pruebas básicas especificadas en la nueva norma y elementos de prueba personalizados adicionales para fabricantes de vehículos como Volkswagen y General Motors. Las funciones de cada unidad y las cláusulas de la norma correspondientes son las siguientes.

La primera unidad es el simulador de voltaje bipolar de cuatro cuadrantes LIS-APS-4030K300, el núcleo básico de la fuente de alimentación del sistema de prueba ISO 16750-2:2023. Admite una salida bidireccional de cuatro cuadrantes de ±40 V/30 A con una frecuencia máxima de 300 kHz y puede simular condiciones de funcionamiento que incluyen subidas y bajadas de voltaje lentas, sobretensiones prolongadas, subtensiones instantáneas, rizado de CA superpuesto, alimentación con polaridad inversa y pulsos de arranque. También está equipado con sondas de voltaje y corriente de alta precisión y canales de adquisición de osciloscopio para capturar cambios eléctricos dinámicos en el terminal de alimentación del equipo bajo prueba en tiempo real, cumpliendo con todas las cláusulas de prueba relacionadas con la fuente de alimentación, desde la cláusula 4.2 hasta la 4.7 de la norma. Se encuentran disponibles especificaciones de voltaje y corriente personalizables, ampliables hasta ±80 V/150 A para probar componentes de alimentación integrados de gran tamaño.

La segunda unidad es la EMS-ISO7637El simulador de descarga de carga P5 reproduce específicamente los pulsos de descarga de carga 5a y 5b especificados en la cláusula 4.6.4 de la norma ISO 16750-2:2023 para simular sobretensiones transitorias de alto voltaje generadas por la desconexión de cargas de alta potencia en vehículos. Ofrece una energía de descarga máxima de 200 julios con un voltaje ajustable continuamente de 10 a 210 V, cumpliendo con los requisitos especiales de la prueba de descarga de carga E-05 de Volkswagen. Puede conectarse a la fuente de alimentación de cuatro cuadrantes para realizar pruebas de estrés compuestas con la fuente de alimentación normal superpuesta a los pulsos de descarga de carga.

La tercera unidad es el simulador de interrupción intermitente del arnés de cableado PFS-80V50A, dividido en canales de línea de alimentación y canales de línea de señal. Cada canal de línea de alimentación admite 80 V/50 A, mientras que cada canal de línea de señal admite un máximo de 2 A. El tiempo mínimo de interrupción es de 1 microsegundo con una velocidad de conmutación no superior a 200 ns, lo que corresponde a las pruebas de interrupción de arnés simple y múltiple descritas en la cláusula 4.9 de la norma. También cumple con las pruebas de durabilidad de interrupción de los conectores E-13 y E-14 de Volkswagen, que simulan la interferencia de apagado instantáneo causada por conectores de arnés de cableado sueltos durante el funcionamiento del vehículo.

La cuarta unidad es el simulador de compensación de tierra LIS-OFFSET, que genera una tensión de compensación de ±10 V/10 A basada en la arquitectura de alimentación de cuatro cuadrantes, cubriendo completamente la prueba de compensación de potencial de referencia de tierra descrita en la cláusula 4.8 de la norma ISO 16750-2:2023. Reproduce la interferencia de diferencia de potencial causada por una conexión a tierra desequilibrada de todo el arnés de cableado del vehículo y una mala conexión a tierra, y verifica la estabilidad de adquisición de señal de los sensores.

La quinta unidad es el simulador de cortocircuitos en el arnés de cableado LIS-LSCS, equipado de serie con 30 canales independientes y, opcionalmente, con un modelo ampliable de 50 canales. Permite configurar por separado modos de fallo como cortocircuito en la línea de señal, cortocircuito a tierra en la línea de alimentación y cortocircuito mutuo entre líneas de alimentación, de acuerdo con las cláusulas de prueba relacionadas con cortocircuitos en circuitos especificadas en la cláusula 4.10 de la norma. Registra automáticamente la corriente de impulso instantánea durante el cortocircuito para evaluar la capacidad de protección contra sobrecorriente de los dispositivos.

El sistema de prueba ISO 16750-2:2023 completo está equipado con un software de control automático basado en Windows, que permite a los usuarios editar secuencias de prueba personalizadas y ejecutar más de diez pruebas de estrés eléctrico consecutivas con un solo clic, sin necesidad de cambiar manualmente el hardware durante el proceso. Tras la prueba, se exportan automáticamente informes en formato PDF con los datos originales de la forma de onda para cumplir con los requisitos de trazabilidad de datos de CNAS para laboratorios externos.

Tabla comparativa de cobertura de elementos estándar para el sistema de pruebas LS-ISO16750 ISO 16750-2:2023

Aspectos técnicos clave de la actualización del sistema de pruebas ISO 16750-2:2023

En comparación con los esquemas de prueba distribuidos tradicionales, el sistema de prueba integrado LS-ISO16750 ISO 16750-2:2023 presenta cuatro mejoras técnicas diferenciadas, adaptadas a las exigencias de prueba de la nueva norma y de los nuevos productos de vehículos de energía renovable.

La primera característica destacada es el control de enlace síncrono de múltiples módulos. El software puede programar de forma síncrona fuentes de voltaje, generadores de descarga de carga, interruptores de interrupción y unidades de cortocircuito para generar estrés compuesto simultáneamente, simulando condiciones de trabajo extremas donde ocurren múltiples fallas eléctricas al mismo tiempo en vehículos reales. Los equipos discretos tradicionales no pueden lograr la sincronización temporal y, por lo tanto, no reproducen las fallas de los dispositivos bajo interferencia compuesta.

La segunda característica destacada son las especificaciones de hardware ampliables. La unidad de alimentación principal, el simulador de descarga de carga y el interruptor de interrupción del arnés de cableado permiten personalizar los parámetros de voltaje y corriente. Se pueden adaptar, según sea necesario, especificaciones de baja corriente de 10 A para sensores en miniatura y especificaciones de alta potencia de 150 A para cargadores a bordo. Un único sistema de prueba ISO 16750-2:2023 puede cubrir las pruebas de componentes para vehículos de pasajeros de 12 V, vehículos comerciales de 24 V y vehículos híbridos de 48 V, con una tasa de reutilización de equipos significativamente mejorada.

La tercera característica destacada es la recopilación automática de datos de proceso completo y la trazabilidad. Incorpora un osciloscopio de adquisición síncrona multicanal para registrar los datos de la forma de onda en el momento de cada variación de voltaje, sobretensión y cortocircuito del circuito. Los informes de prueba se encuadernan automáticamente con los números de calibración del equipo, los tiempos de prueba y los registros de parámetros, cumpliendo plenamente con los requisitos de trazabilidad de la auditoría del fabricante de equipos originales (OEM) y del laboratorio CNAS, eliminando errores y tediosos procedimientos manuales de registro de datos.

La cuarta característica destacada es la compatibilidad con estándares personalizados de múltiples marcas de vehículos. Además de las cláusulas básicas de la norma ISO 16750-2:2023, el sistema incorpora plantillas de prueba completas para VW 80000, GM 3172, LV 124 y Nissan 28401. Los ingenieros no necesitan editar manualmente secuencias de prueba complejas y pueden realizar pruebas adicionales especiales para los fabricantes de vehículos mediante plantillas, lo que acorta el ciclo de verificación de I+D.

Escenarios industriales aplicables al sistema de pruebas ISO 16750-2:2023

El sistema de pruebas LS-ISO16750 ISO 16750-2:2023 abarca escenarios de prueba en toda la cadena de valor de la electrónica automotriz. Los laboratorios de I+D de fabricantes de componentes para vehículos pueden utilizarlo para la verificación preliminar de la fiabilidad eléctrica de prototipos, identificando defectos en la protección de la fuente de alimentación, los circuitos de puesta a tierra y las interfaces del cableado en la fase de diseño, lo que reduce los costes de corrección de fallos en pruebas reales de vehículos. Los fabricantes de sistemas de gestión de baterías de nueva energía, cargadores a bordo y convertidores CC-CC pueden realizar la verificación completa de la carga eléctrica de componentes auxiliares de alta tensión de 48 V con este equipo. Los productores de sensores a bordo, paneles de instrumentos y controladores de carrocería pueden implementarlo al final de las líneas de producción para realizar pruebas de estrés eléctrico estandarizadas de cada producto antes de la entrega y controlar la consistencia de los productos fabricados en serie. Los laboratorios de pruebas automotrices externos pueden crear una plataforma de certificación completa para emitir informes de prueba autorizados que cumplan con las normas internacionales y las especificaciones del fabricante, lo que facilita las auditorías de acceso a la cadena de suministro de los clientes. Las universidades y los institutos de investigación automotriz pueden aplicarlo a la investigación experimental sobre temas de confiabilidad eléctrica en automóviles, reproduciendo diversas tensiones extremas en la red eléctrica para la investigación de mecanismos.

Si las empresas necesitan realizar pruebas de inmunidad ISO 7637 simultáneamente, pueden equipar adicionalmente el LISUN EMS-ISO7637 Generador de interferencias transitorias para conformar un laboratorio integrado completo para pruebas de compatibilidad electromagnética (CEM) y rendimiento eléctrico en el sector automotriz. El equipo combinado abarca todos los elementos de prueba estándar internacionales para la electrónica automotriz.

Conclusión

La nueva norma ISO 16750-2:2023 ha actualizado numerosas cláusulas estrictas de pruebas de estrés eléctrico dirigidas a la electrónica automotriz inteligente y de nueva energía. Los instrumentos de prueba distribuidos tradicionales ya no pueden satisfacer las demandas de pruebas completas, eficientes y trazables, lo que hace necesaria la integración estandarizada. Sistemas de ensayo ISO 16750-2:2023 Equipo esencial para los laboratorios de las empresas de electrónica automotriz. Como una solución completa y madura lanzada por LISUNEl sistema de prueba de rendimiento eléctrico electrónico a bordo LS-ISO16750 integra cinco unidades funcionales principales que incluyen simulación de voltaje en cuatro cuadrantes, generación de pulsos de descarga de carga, interrupción intermitente del arnés de cableado, compensación de tierra y simulación de cortocircuito de circuito. Cubre completamente las 12 categorías de elementos de prueba de carga eléctrica especificadas en ISO 16750-2:2023 y es compatible con las especificaciones de prueba personalizadas de los principales fabricantes de vehículos como Volkswagen, General Motors y VDA. Respaldado por tres características técnicas destacadas, que incluyen enlace síncrono multimodular, especificaciones de hardware ampliables y recopilación automática de datos de proceso completo, resuelve los problemas de la industria de los equipos discretos, como la sincronización asíncrona, la operación engorrosa y los datos no trazables.

Para las empresas de I+D de electrónica automotriz, las fábricas de producción en masa y los centros de ensayo independientes, la adquisición de un sistema de ensayo ISO 16750-2:2023 completo permite la construcción integral de una plataforma de ensayo de fiabilidad eléctrica que cumple con la última norma internacional, reduciendo significativamente los costes de adquisición, operación y mano de obra de múltiples instrumentos individuales y acelerando el proceso de certificación internacional de productos. Se trata de un equipo profesional estandarizado, adaptado a las exigencias actuales de los ensayos eléctricos en el sector automotriz.