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汽車車載OBC凝露問題處理及試驗方法

本文經過對電動轎車在冬季運用時出現的偶發功用失效問題，進行分析排查并確定問題根源，針對問題原因提出了處理方法并對試驗驗證方法進行優化。

1、問題的排查分析

車輛在冬季出現多起偶發充電指示燈誤點亮現象，缺點產生后很快康復且無法復現；對缺點車輛及缺點件多次測驗，未有復現。針對缺點問題，對插槍信號檢測的技術方案進行分析排查，多方面排查或許產生失效的原因。

2）對軟件進行分析：插槍信號只經過BATM? CU_CC_ET和單片機的AD采樣口聯接，在軟件產生失常導致AD采樣阻抗值配備失常，一同車載充電機需求在喚醒條件下，才有或許導致CC阻抗低。這種情況概率極低。

3）出產制作方面：SMT加工構成電容C232或電阻R332阻抗變低，考慮到失效模塊散布在不同的出產周期，這種情況或許性較低。

4）插槍檢測信號除了車載充電機進行處理外，整車上無其他零部件運用該信號，掃除其他控制器產生的煩擾。

5）外部信號電纜問題：插槍檢測信號在整車上經過比較長的線纜聯接，構成阻抗失常。此情況需求進一步排查分析。

6）信號端口存在污染離子搬家等構成插槍信號和相鄰的CP信號之間阻抗變小，由于CP信號經過2.7K電阻接地，然后構成插槍信號對地阻抗變小。此情況也需求做進一步的排查。

經過以上對技術方案及缺點現象的分析，排查是外部信號電纜問題及信號端口失常構成的阻抗改動。隨后針對缺點車輛在一時間檢測現場數據，在剪掉充電機與慢充口相關的線束時缺點依然存在，由此掃除外部信號電纜的影響。問題定位到充電機及聯接插件上；進一步對充電機內部信號進行測量分析，承認為充電機內部信號板端子之間阻抗失常。

對缺點件的信號板進行切片分析，作用顯示PCB無過孔問題等失常。QC/T895—2011對低溫作業的溫度要求為-20℃、高溫作業的溫度要求是85℃，鑒于問題的不復現情況，對5臺缺點件進行加嚴要求的長期不間斷持續高低溫循環試驗（循環溫度-40～85℃，滿載），監測整個進程中車載充電機的作業情況。其間有一臺在累計試驗18天后問題復現。將該臺試驗件拆解后發現失常件信號焊點之間產生導電物質。對導電物質做EDS分析，其首要成分是Sn（35.48%）、Cu（23.83%）。從物質成分揣度導電物質來歷自失常信號處的焊盤。從上述仿照試驗作用分析，低溫滿載作業時車載充電機表里構成溫差后，在溫度較低的信號端子構成水珠，通電后產生電離，導致金屬物質搬家，從而構成管腳之間阻值改動的偶發現象。

2、原因分析

當空氣中的水蒸氣抵達豐滿時，在溫度相對較低的物體上會產生凝結的現象。假如空氣的jue對濕度堅持不變，空氣溫度下降，抵達必定值時，空氣的濕度會抵達豐滿，如溫度持續下降，空氣中的水分就會分出，這種現象稱為“凝露”。堅持空氣中的含濕量及大氣壓力不變的情況下，抵達%空氣相對濕度的溫度稱露點溫度。

當環境溫度快速改動時，遭到殼體熱傳導的阻滯作用，產品的內部空間與外部環境構成溫度差，高濕氣領會經過透氣閥、密封口等結構活動，稱為“呼吸”作用。環境溫度下降進程中，當產品內部空間溫度高于外部環境溫度時，在產品殼體的內壁會產生冷凝，隨重力作用冷凝水將在樣品內部積累或吸附，如開孔、密封口等結構處。

經過高低溫試驗測驗車載充電機表里部溫差。試驗條件：車載充電機置于溫度箱中，滿載輸出，溫箱溫度分別設置為50℃、-7℃、-35℃，測驗時環境相對濕度為45%。記載各采樣點溫度，如表1所示。

不同相對濕度與環境溫度下的露點溫度對照如表2所示。分析表1中低溫-35℃時的溫度采樣數據，可見車載充電機內部信號端子周圍環境溫度約為19℃、信號端子針腳焊點處溫度約為5℃。經過查表2可知其時條件露點溫度為7℃，信號端子針腳焊點處滿足凝露條件，因而在車載充電機內部信號端子的針腳焊點處（表1采樣點3處）會產生凝露。

經過以上理論分析及實踐測驗數據，承認車載充電機內部信號端子的管腳焊點處會產生凝露。由于此處在規劃開發階段未考慮到凝露影響，未進行防護處理，實踐運用中由于凝露導致相鄰焊腳處產生阻抗改動，構成功用失效。

3、處理方法

針對車載充電機的凝露問題，提出快速有用的處理方法并細化試驗驗證方法。

汽車車載OBC凝露問題處理及試驗方法

3.1處理方法

規劃上排查：除了信號板，其他電路板模塊都有進行三防漆防護，因而首要是考慮信號板凝露問題的處理。由于本產品現已量產，對結構規劃等進行更改觸及本錢增加，改動周期長，因而從避免凝露構成損害的方向考慮。

凝露現象是在車載充電機信號端子PIN針和PIN針焊腳處產生，導致相鄰管腳處有短路風險。施行的有用方法是對信號板的焊盤處進行點膠，避免凝露對產品性能及功用產生影響。

3.2試驗驗證方法優化

產品開發時的試驗驗證階段，未有專門針對凝露問題的試驗。以下經過細化環境試驗方法，提出專門針對凝露問題驗證的系列試驗。經過進行相關的氣候負荷試驗，仿照產品所承受的天然環境條件和誘發環境條件，以點評產品在實踐運用、運送和儲存等進程中不同環境條件下的性能及可靠性。對采用方法后的車載充電機進行以下試驗，驗證方法有用性。

3.2.1低溫作業試驗

低溫作業試驗按標準ISO16750-4：2010中5.1.1的要求進行。溫箱設置為-40±2℃，輸入電壓設置為下限U2、額外U1和上限U3，輸出為額外負載的條件下共作業24h。功用情況應抵達ISO16750-1：2012定義的A級。

3.2.2溫度/濕度組合試驗

溫度/濕度組合試驗是一項加快氣候試驗，經過在高濕的情況下改動溫度條件，在試驗樣品的殼體表里構成溫度改動和溫度差，測驗試驗樣品在“呼吸”作用下導致的缺點。按照標準GB/T2423.34—2012[4]的要求進行，試驗由10個子循環構成，每個24h。其間前9次循環中的5個循環適用于有低溫露出進程的溫濕度循環，其余的4次循環適用于無低溫露出進程的溫濕度循環。在子循環進程中，當大循環溫度抵達時，試驗樣品應帶電運轉，一同要求控制在典型形式下進行功用測驗。在試驗中和試驗之后，試驗樣品的全部功用都要滿足規劃要求。

3.2.3凝露試驗

試驗樣品在完成上述溫濕度循環試驗的基礎上，接線來需進行凝露試驗。

凝露試驗按照標準ISO16750-4：2010中5.6.2.4的要求進行，試驗要求進一步嚴苛，首要查核試驗樣品在凝露-作業負荷下的習氣性。定義溫度和濕度曲線近似車輛環境實踐運轉產生凝露的作用。

凝露試驗循環進行5個試驗循環。在試驗中，試驗樣品應按ISO16750-1：2012規則的作業形式2.1作業。試驗結束后，試驗樣品功用情況應契合ISO16750-1定義的B級。

3.2.4高溫耐久可靠性試驗

按如下工況進行測驗：額外輸入條件，滿載輸出，環境溫度70℃，水溫65℃，持續作業1000h。功用情況應抵達ISO16750-1：2012定義的A級。按照上述試驗要求，對4臺經過信號板點膠處理的車載充電機進行試驗，試驗作用契合要求，未產生因凝露導致的功用失常，試驗樣品全部功用契合要求。按照本文所述方案施行后，產品功用正常，缺點未再產生。

4、結束語

轎車運用環境較為嚴酷，轎車電子產品內部產生凝露現象時，或許導致電路板受潮、變形斷路、積水漏電等，引起絕緣強度下降、內部信號短路，構成顯性或隱性的電路缺點。轎車電子產品的可靠性，直接關系到整車的安全和可靠性。

在規劃階段，規劃方案應能考慮散熱均勻，對產品內部的電路板、接插件等電路應進行三防處理（防潮濕，防霉變，防鹽霧），避免凝露現象對產品的影響。在產品驗證試驗階段，需歸納考慮產品的作業條件，嚴厲進行配合凝露的相關試驗，驗證環境習氣。

本文有汽車凝露試驗儀器設備廠家提供。

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