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电动双柱测试台

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  • 预算1638万!福建省特检院三电机+电驱动总成测试台仪器设备采购项目招标
    福建省特种设备检验研究院(以下简称“福建省特检院”),主要承担福建省(不含厦门地区)机电类特种设备的检验、检测、鉴定和作业人员考试、职业技能鉴定等技术服务工作,以及开展检验检测方法的研究和验证,下设莆田分院、泉州分院、漳州分院、龙岩分院、三明分院、南平分院、宁德分院等分支机构。近日,福建省特检院三电机+电驱动总成测试台仪器设备采购项目公开招标,预算金额为1638万元。招标公告已于2024年7月9日发布在中国政府采购网和福建省政府采购网。一、项目基本情况项目编号:[350001]ZYT[GK]2023044项目名称:福建省特种设备检验研究院三电机+电驱动总成测试台仪器设备采购项目预算金额:1638万元采购需求:采购标的简要需求或要求备注三电机+电驱动总成测试台(EDS测试台)-1该台架主要用于新能源主驱电机、三合一电驱总成、减速器/变速器等产品的试验,能满足各产品的性能及耐久试验要求。可进行控制单元参数匹配标定、环境可靠性、耐久性测试等工作,可以实现被测部件空载、带载状态下匀速、升降速等工况下的性能试验测试,并可进行道路负载模拟试验。可自动/手动的运行完成各项测试任务的操控执行。设备应满足如下标准相关要求: QC/T 1022-2015 纯电动乘用车用减速器总成技术条件 QC/T 29063-1992 汽车机械式变速器总成技术条件 GB/T 18488.1-2015 电动汽车驱动电机系统 第1部分:技术条件 GB/T 18488.2-2015 电动汽车驱动电机系统 第2部分:试验方法 GB/T 29307-2012 电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法。不允许进口三电机+电驱动总成测试台(EDS测试台)-2该台架主要用于新能源电动汽车驱动系统及一体化动力总成的性能研究和耐久性考核试验。可以实现被测部件空载、带载状态下匀速、升降速等工况下的性能试验测试,并可进行道路负载模拟试验。设备可自动/手动的运行完成各项测试任务的操控执行。 设备应满足如下标准相关要求: GB/T 18488.1-2015 电动汽车驱动电机系统 第1部分:技术条件 GB/T 18488.2-2015 电动汽车驱动电机系统 第2部分:试验方法 GB/T 29307-2012 电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法。不允许进口三电机+电驱动总成测试台(EDS测试台)-3该台架主要用于新能源电动汽车驱动系统及一体化动力总成的性能研究和耐久性考核试验。可以实现被测部件空载、带载状态下匀速、升降速等工况下的性能试验测试,并可进行道路负载模拟试验。设备可自动/手动的运行完成各项测试任务的操控执行。 设备应满足如下标准相关要求: GB/T 18488.1-2015 电动汽车驱动电机系统 第1部分:技术条件 GB/T 18488.2-2015 电动汽车驱动电机系统 第2部分:试验方法 GB/T 29307-2012 电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法。不允许进口本采购包不接受联合体投标。合同履行期限:合同生效后货物9个月内交货,交货后中标人须在3个月内安装、调试、培训、验收完毕。二、获取招标文件时间:2024-07-09 至 2024-07-16,每天上午00:00:00至12:00:00,下午12:00:00至23:59:59(北京时间,法定节假日除外)地点:招标文件随同本项目招标公告一并发布;投标人应先在福建省政府采购网(zfcg.czt.fujian.gov.cn)免费申请账号在福建省政府采购网上公开信息系统按项目下载招标文件(请根据项目所在地,登录对应的(省本级/市级/区县))福建省政府采购网上公开信息系统操作),否则投标将被拒绝。方式:在线获取售价:免费三、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2024-07-30 09:00:00(北京时间)地点:福建省福州市鼓楼区工业路华润万象城(三期)S11#楼19层1910-13、15-17单元1号开标室--福州鼓楼华润四、对本次招标提出询问,请按以下方式联系1. 采购人信息名称:福建省特种设备检验研究院地址:福州市仓山区卢滨路370号联系方式:程宇/0591-887005132. 采购代理机构信息(如有)名称:福建省中亿通招标咨询有限公司地址:福州市工业路东侧、福三路北侧洪山园地块华润万象城(三期)S11#楼19层10-13办公、15-17办公联系方式:0591-856660813. 项目联系方式项目联系人:李萍、陈宇、黄静、郭梅芳电话:0591-85666081网址: zfcg.czt.fujian.gov.cn开户名:福建省中亿通招标咨询有限公司附件:福建省特种设备检验研究院三电机+电驱动总成测试台仪器设备采购项目招标文件(709165322).pdf福建省特种设备检验研究院三电机+电驱动总成测试台仪器设备采购项目招标文件(709165322).docx
  • 3.67亿元!238台!天津工业大学高端分析测试平台设备更新项目批复(附设备清单)
    7月4日,天津市发展和改革委员会发布了《关于天津工业大学高端分析测试平台设备更新项目可行性研究报告的批复》。经委托天津国际工程咨询集团有限公司组织专家评审,原则同意该项目可行性研究报告,项目建设主体为天津工业大学,项目代码:2405-120000-89-03-406182。该项目位于天津市西青区宾水西道399号天津工业大学现址内。主要建设内容及规模:主要购置设备238台(套),主要为基于USRP的大规模MIMO试验系统平台、低温强磁场扫描探针显微镜、纤维纳米红外光谱仪等设备;替换原有老旧设备132台(套),主要为低压透射电镜、真彩色共聚焦显微镜、冷场发射扫描电镜等设备(购置设备清单详见附件)。总投资金额为36675万元,通过申请中央资金和学校自筹等多种渠道解决。附件天津工业大学高端分析测试平台设备更新项目设备清单表序号仪器设备名称数量(台/套)1热电性能测试系统12光纤光栅解调仪13全息微观透视成像分析系统14全波段光学材料表征系统15多功能湿法纺丝制备及评价系统16阻抗分析仪17多物理场摩擦、磨损原位测试系统18人体步态体态分析系统19穿戴式身体姿态评估系统110便携式代谢测试系统111肌电与多通道生理信号测试系统112纳米级气溶胶粒子分选计数测试台113多通道薄膜压力测量及手持式自定位三维白光扫描系统114动态水蒸汽吸附分析仪115纺织材料界面风速流场测量仪116织物表面多功能电信号测量仪117多功能高分子材料成型仪118液相色谱仪119气相色谱仪120氧气透过率测试系统121可生物降解测试系统122流阻结构参数测试系统123纺丝-熔喷一体化试验机124霍尔效应测试仪125单向透湿膜材料制备及评价系统126耐高温、高精过滤材料评价系统127滤料测试及仿真模拟平台128热激励去极化电流测量系统129锥形量热仪130能源采集及测试系统131材料高频电磁参数测试系统132Materials Studio 模拟计算系统133全自动比表面积及微孔分析仪134高温燃料电池测试平台135纤维电学力学综合性能测试仪136功能材料电学综合测试系统137高温快速导热仪138头模压力及腕戴产品测试系统139红外运动分析测试系统140智能穿戴人因实体实时采集及综合分析系统141柔性电子原位测试系统142服装内热流场动态测量仪143功能纺织品润湿性评价系统144热界面材料分析仪145纺织元宇宙互动同步实训教学装置1 46纺织知识图谱与教学系统1 47柔性织物微带天线测试系统1 48纤维纳米红外光谱仪1 49基于运动学多参数生物力学采集和分析系统1 50双波长显微拉曼光谱仪1 51产业用纺织品及复合材料力学性能测试系统1 52应力动态分布可视化与裂纹预警测量系统153高性能纤维材料制备与理化环保性能测试系统15464通道无线脑电采集系统155多导睡眠/脑电监测系统156电脑测色及颜色信息管理系统157织物舒适性评价体系实验教学套装158功能纺织面料制备与性能分析实验教学套装159纤维着色与染料分散状态分析测试实验教学设备160机油滤清器流量阻力试验台161滤清器高低温脉冲试验台162滤清器效率和寿命试验台163数字化小样新型纺纱与纱线质量评定虚拟仿真系统164新型浆纱织造生产与质量检测设备系统165气囊式接触压力测试仪166纺织复合材料界面性能测试系统167热电性能分析系统168织物风格测试实验套装系统169转矩流变仪170旋转流变仪171原位X射线衍射仪172织物型水电解隔膜测试系统173纳米静电纺制备与测试系统174电极材料应力原位检测系统175落锤冲击试验机176动态和疲劳试验系统177无损检测仪器178飞秒瞬态吸收光谱系统179高低温万能材料试验机180VTC-600-3HD三靶磁控溅射仪181电动固体表面分析仪182Instron毛细管流变仪183低温强磁场扫描探针显微镜184差分式反射式高能电子衍射仪185激光解吸飞行时间质谱仪186双组份高速纺丝试验机187原位变温相位调制型光学性能分析仪188动态光散射粒度分析仪189光场耦合低温磁电输运测量仪190紫外光刻联用光学显微镜系统191高温真空磁场退火炉192激光测振仪193接触式振动试验台194纺织数据分析平台195自旋转移力矩-铁磁共振测量仪器196频谱分析仪197矢量网络分析系统198四探针测试仪199缺陷测试仪1100光谱椭偏仪1101键合丝推拉力测试机1102基于USRP的大规模MIMO试验系统平台1103高速误码率分析扫频仪1104高性能频谱仪1105故障电机系统测试台架1106电机定子测量仪1107高速电机测试平台1108电机系统振动检测设备1109电机系统局部放电检测设备1110高速高精度传感平台1111高性能多分踪录波平台1112先进电力电子器件动静态测试系统1113多通道高精度功率分析仪1114X射线CT层析仪1115功率磁件性能与损耗测试设备1116高电压局部放电测试系统1117高温栅极偏压测试系统1118高温高湿反偏测试系统1119多芯片智能贴装定位机1120器件封装强度测试仪1121热阻抗网络特性与老化测试机1122纤维面料扫描仪1123电工电子训练全过程智能检测及行为识别系统1124工业智能检测实验平台1125纺织智能制造用纱量检测及自动上纱系统1126彩色3D数据采集系统1127法学智能数据模拟分析平台1128虚实多人云协同测绘系统1129无人船载水域物理及水质分析系统1130水下三维建模系统1131空天地大尺度环境污染监测系统1132高光谱成像系统1133智慧城市实景三维测绘建模系统1134地质灾害实时监测系统1135河湖快速三维建模系统1136耕地质量野外快速监测系统1137环境专业综合训练系统1138纺织行业资源循环与污染控排分析系统1139快速金属元素分析系统1140总有机碳分析仪1141流式细胞仪1142全功能近红外光谱分析仪1143核磁共振变温分析仪1144钨灯丝扫描电子显微镜1145CGS-MTD智能材料光电气湿多场传感特性动态检测系统1146多靶位超高真空磁控溅射仪1147新型光电传感特性分析仪1148示波器1149中红外超短脉冲测量仪1150短波显微拉曼/荧光光谱仪1151柔性电子制备检测平台1152近红外超短脉冲测量仪1153脑电采集设备及运算服务器3154大规模图像数据处理设备4155极端环境医疗器械可靠性测试与评价平台1156脑电信号采集与调控平台1157动物活体成像系统平台1158三色多通道活体光纤记录系统平台1159脑重症无创快速成像系统平台1160生理教学显微成像平台1161分子束光电离飞行时间质谱仪1162发动机部件非线性振动测试系统1163叶片性能分析试验系统1164极端高压物性测试系统1165大数据智能分析实验平台1166眼动分析系统1167面部表情分析系统1168机器视觉图像处理实验平台1169小动物成像仪1170稳态瞬态荧光光谱仪1171单四级杆液相色谱质谱联用仪1172化学生物学专业实验室建设1173基础化学实验创新平台1174基础化学实验虚拟仿真系统1175高效液相色谱仪1176蛋白质纯化仪1177流式细胞仪1178全自动高通量高性能比表面及孔径分析仪1179超高速落地离心机1180高气密性自动在线光催化分析系统1181物理化学测试系统1182模块化智能高级流变仪1183综合化学实验创新平台1184细胞代谢呼吸动态分析仪1185生物分子成像仪1186在线原位光谱检测系统1187在线高通量气体吸脱附系统1188圆二色发光仪器1189手性气-质联用仪1190在线圆二色显微成像仪1191超分辨转盘共聚焦显微镜1192圆二色发光仪器1193药物在线原位分析系统1194药物质量监测与评价系统1195小角X射线散射仪1196低压透射电镜1197真彩色共聚焦显微镜1198冷场发射扫描电镜1199全自动气体吸附仪1200自动进样器的差示扫描量热仪2201Zeta电位及粒度分析仪1202X射线衍射仪1203综合热分析1204傅里叶变换红外光谱仪1205电子背散射衍射仪1206激光导热仪1207原子分辨率球差校正透射电镜1208电感耦合等离子体原子发射光谱仪1209单晶X射线衍射仪1210全自动元素分析仪1211凝胶渗透色谱仪1212与热裂解联用的气相质谱仪1213热电双倾原位透射电镜样品杆1214高效液相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱联用仪1215透射电镜旋进电子衍射及纳米晶体分析系统1216原位电化学拉曼光谱仪1217电子万能试验机1218复合材料内部缺陷检测系统12194D显微原位CT系统1220高温RTM试验系统1221复合材料振动测试系统1222四自由度缠绕试验系统1223圆二色光谱仪(Circular Dichroism)1224台式吸收精细结构谱仪 (XAFS)1225微区电化学振幅测试系统1226比表面分析仪1227气质联用仪1228多晶合金制备系统1229蛋白质液相分析仪1230全自动耗散型压电界面分析仪1231多功能酶标仪1232高温偏光荧光显微镜1233原子力显微镜控制器及附件1合计238
  • 把握"双碳"机遇,HORIBA积极助力本土新能源汽车产业进程
    11月10日,第六届中国国际进口博览会(以下简称"进博会")完满落下帷幕。本次进博会共有来自128个国家和地区的3486家企业参展。今年是全球性分析仪器制造商HORIBA第五次参展,重点展示了针对新能源汽车领域的分析与测量整体解决方案。现阶段,全球为实现"碳中和"而努力,新能源产业迎来时代契机。为把握发展机遇,HORIBA在全球范围大力布局新能源业务并实现了业绩快速增长。在中国市场,HORIBA则聚焦蓬勃发展的新能源汽车领域,力图加强本土需求对应能力,服务产业发展。构建清洁绿色低碳能源社会新能源的应用需要从全生命周期、全产业链系统考虑整体解决方案,通过内部联动实现产业全生命周期的减碳。HORIBA广泛服务于半导体、汽车、环境、能源、医疗和工业等领域,致力于从全产业链的角度出发,推动各领域的能源结构更加清洁、绿色、低碳化。以燃料电池汽车为例,解决方案涵盖材料研发与表征、气体监测、燃料电池测试、工程与咨询服务等方面,覆盖从原材料、零部件、子系统到整机,再到资源回收再利用等环节。本次进博会,HORIBA以"奔向清洁绿色低碳能源社会"为题,为观众带来了新能源汽车领域的完整解决方案,并与中国汽车技术研究中心有限公司(简称"中汽中心")举行了合作签约仪式。合作范围涵盖汽车行业标准与技术法规、测试装备采购、产品检测试验认证相关服务、关键共性技术研究与产品开发、工程咨询等领域。未来,双方还可能在氢能和燃料电池汽车方面展开更多合作。中国汽车技术研究中心有限公司(中汽中心)与 HORIBA 签订合作意向书推进本土化,服务中国市场双碳政策出台后,中国各行各业的降碳需求呈现增长且多样化趋势。这为HORIBA提供了新的课题与机遇。为满足新形势下客户的技术与服务需求,近年来,HORIBA加大在本土的投资和研发力度。位于上海嘉定,投资超5亿元人民币的HORIBA 厚立方大楼(C-CUBE)就是成果之一。大楼中的三大中心——汽车工程技术中心、前沿应用开发中心、先进服务中心,是HORIBA为客户提供新能源领域解决方案和服务的重要依托。厚立方的职能体现汽车工程技术中心设有多个实验室,服务于中国新能源汽车研发,覆盖从燃料电池、混合动力发动机、纯电动动力总成及整车的完整研发测试,提供整体解决方案及工程技术服务。对客户而言,该中心有利于帮助他们降低研发成本,将更多精力投入到产品革新,从而快速响应新能源市场的变化。前沿应用开发中心是HORIBA与科研伙伴、客户合作开发行业解决方案的载体。先进服务中心依托HORIBA在中国的强大售后服务团队,为用户提供仪器的本土校准、升级、维护等服务和专业培训。三个中心的紧密结合,意味着客户能够在厚立方大楼一站式解决问题、获得服务。厚立方开发的本土设备:DC10-LT PEMFC单体测试台厚立方对于HORIBA本土化的加持卓有成效。以其中开发的HORIBA DC10-LT PEMFC为例,这一单体测试台专门用于燃料电池单体、MEA等零部件开发和测试过程中,一体化设计便捷实用,测试结果高度可信、试验操作安全可靠。经过多年发展,中国已拥有较为完备的新能源汽车产业体系,产业优势正在从销量层面转向技术层面。HORIBA 作为本土产业链的一员,将为产业增强技术优势、实现创新突破提供支持,以推动该产业"领跑"未来。
  • 重庆市建成电动汽车整车及关键零部件测试平台
    近日,依托中国汽车工程研究院建设的电动汽车整车及关键零部件测试平台正式建成并投入使用。   该平台具备电动汽车电池、电机测试能力,针对全市新能源汽车产业发展需求,探索并形成了《插电式混合动力汽车和增程式电动汽车能量消耗率与污染物排放试验方法》、《电动汽车车内噪声振动试验方法》、《电动车辆的电磁场发射强度(150kHz-30MHz)试验方法》、《电动汽车制动能量回收与制动安全试验方法》等4项试验方法,保障了长安标致雪铁龙汽车有限公司、重庆长安新能源汽车有限公司、重庆科学技术研究院等科研院所和生产企业的新产品开发,提升了电动汽车整车和零部件开发水平,为全市电动汽车的研发及产业化提供了有力支撑。 文章转载自:重庆市科委
  • 德国ETAS氢燃料电池控制器HIL测试方案
    德国ETAS氢燃料电池HIL方案- FCU HIL测试方案(面向2020年最新版)ETAS GmbH 成立于 1994 年,是罗伯特博世联合企业的一部分,是车用电子控制系统以 及相关嵌入式控制系统软件开发工具和测试设备的领先供应商。ETAS 致力于为车用嵌 入式系统的整个生命周期提供支持性的创新产品。ETAS 可向全球的汽车 OEM 以及电控 单元的一级供应商提供产品与服务。本公司在全球拥有约 700 名员工,年营业额达到约 1.4 亿欧元。以下是有关本公司的概要介绍。ETAS 全球化网络是在全球范围内构建起的一个由办事机构和研发中心组成的网络,通 过该网络进行产品的开发、配置并提供技术支持。本公司相信,对于建立长期、成功 的客户关系来说,在地理位置上与客户接近将具有至关重要的意义。ETAS 集团总部位 于德国斯图加特,在美国、日本、韩国、中国、印度、法国、英国、意大利、巴西及 俄罗斯联邦均设有地区分公司或办事机构。每一处办事机构都提供客户账户管理、客 户技术支持、区域内项目管理以及工程技术服务资源等。与纯电动汽车相比,氢燃料电池汽车具有加注时间短,续航里程长等优势,是未来汽车工业可持续化发展的重要方向。目前,氢燃料电池汽车产业正在兴起。氢能是一种清洁能源,氢燃料电池只会产生水和热,并不会产生二氧化碳,对环境无任何污染。 燃料电池电动汽车技术是目前世界环保汽车技术的热点,我国应更加积极开展燃料电池电动汽车技术研究,较快缩小与西方汽车工业发达国家的汽车环保技术的差距,从能源和环保角度来讲,进行燃料电池电動汽车技术开发对能源多样化,发展燃料电池汽车,将促进一系列技术和产业的发展,形成国民经济发展的新增长点。 燃料电池是一种很有前途的清洁能源,在未来很可能代替传统能源成为主要能源。所以,很多国家和跨国集团都极其重视燃料电池技术的开发和研究。美国将燃料电池技术列为国家安全技术 欧盟在2008年制定了2020年氢能与燃料电池发展计划,投资近10亿欧元用于燃料电池与氢能研究、技术开发及验证等方面 加拿大计划将燃料电池发展成国家的之助产业 日本认为燃料电池技术是21世纪能源环境领域的核心 《时代》周刊将燃料电池电动汽车列为21世纪10大高技术之首 我国中长期科学和技术发展规划纲要明确提出,大力发展氢燃料的制取、存储及专用燃料电池技术的开发与研究,提高产业化技术。 近20年来,我国科技人员经过不懈努力,尽管燃料电池及材料的开发和应用得到了极大的进展,但由于研究投入和产业化资金数量很少,燃料技术的总体水平与发达国家相比还有较大差距,燃料电池技术的阻力主要在于基础设施匮乏,技术人才不足,成本高、耐久性差,研究力量分散,产业化体系尚未形成,尤其是缺少企业的参与,很难将研究成果进行示范应用。所以,我国应寻找最佳切入点,根据当前和中长期经济和社会发展需要,集中研究力量,大力推动燃料电池发电技术的发展,加大研发和产业化投入,为我过的国家能源安全和国民经济可持续发展服务。用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型 燃料电池系统的典型架构-使用ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型进行模拟的依据LABCAR-MODEL-FC(用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型)ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型能记录完整的燃料电池系统,包括堆栈、外围设备和柔性ECU。其包含一个可以对水流、温度影响和反应动力学详细模拟的一维PEM-FC堆栈。柔性ECU也能保证在工作站进行直接的闭环试运转。 LABCAR-MODEL-FC模型能确保用户逼真地模拟出燃料电池系统,从而对HiL系统中的ECU进行测试。其模块化的模型架构可以让特定的客户对氢气、氧气和冷却系统进行模拟。 模型扩展装置LABCAR-MODEL-FCCAL模型(用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型)ETAS的LABCAR-MODEL-FCCAL模型(燃料电池校准)是一种二维的PEM-FC堆栈模型,用于详细地模拟电、水、和压力分布。鉴于此模型具有模块化的设计特点,并且还配有参数化的工具,因此其可以跟现有的LABCAR-MODEL-FC模型进行无缝整合。 两种变体均可整合到LABCAR-MODEL-VVTB模型整车模拟中(虚拟车辆测试台的模拟模型,用来进行HiL测试)。 LABCAR-MODEL-FC在汽车应用中,通常优先使用PEM-FC燃料电池,因为其具备启动快、能量密度高和动力学稳定的优良特点。为了给客户在此大有前途的创新领域提供支持,ETAS提供了燃料电池系统的LABCAR-MODEL-FC模拟模型,用来进行HiL测试。测试用于燃料电池系统的ECU LABCAR-MODEL组合包括集成电路发动机、用于汽车推进的锂离子电池、电动机、燃料电池、车辆动力学、车辆、驾驶员和环境的仿真模型。在汽车应用中,通常优先使用PEM-FC燃料电池,因为其具备启动快、能量密度高和动力学稳定的优良特点。为了给客户在此大有前途的创新领域提供支持,ETAS提供了燃料电池系统的LABCAR-MODEL-FC模拟模型,用来进行HiL测试。 ETAS的LABCAR-MODEL-FC模拟燃料系统性能。模拟整个系统-从PEM-FC(高分子电解膜燃料电池)堆栈到反应物和冷却剂的供应-以确保对燃料电池系统ECU的可靠性测试和校准。LABCAR-MODEL-FC可以模拟堆栈、氢气供应、氧气供应和冷却剂供应的详细过程。此技术基于对物理过程的精确模拟,而这些模拟都是基于对电解反应的复杂计算以及基于对堆栈和外围设备之间相互作用的复杂计算得出。鉴于现代燃料电池堆栈的复杂性,要对堆栈进行一维(1D)空间分布模拟。为了满足当前和未来的要求,可以实现对二维(2D)堆栈模拟进行特殊扩展,其燃料电池系统的模拟模型可用于完成基于HiL的校准(LABCAR-MODEL-FCCAL)。基于PC的模拟目标LABCAR-RTPC能为实时模拟提供所需的电源。 LABCAR-MODEL-FC模拟模型可以让用户在硬件在环测试台上对燃料电池的ECU进行早期的测试和优化。 将高成本的测试和安全相关的应用转移到硬件在环测试台上,从而在开发过程中让顾客直接受益。应用实例包括模拟PEM-FC燃料电池堆栈的冷启动调节或模拟氢气供应的临界处理。 ETAS模拟模型的优势ETAS燃料电池模型包括用于模拟堆栈和外围设备的Simulink® 元件库和各种电解槽模型。模型的实时性有利于测试燃料电池ECU时与ETASHiL系统的整合,还可以同时进行安全相关的故障模拟和ECU软件的初始预标定。由于这些模型考虑到了所有相关的物理现象,可以用来测试所有项目,包括基础软件、高级控制、操作和诊断性功能。ETAS的模拟模型组合提供HiL模拟,包括独家提供的硬件 、软件和模拟模型。 应用用户可针对具体的汽车要求,进行大量的典型性闭环ECU测试: l 测试用于氢气供应的典型ECU功能:l 惰性气体测定、清洗方法、气体引射器控制l 测试用于氧气供应的典型ECU功能:l 空气压缩机控制、水再循环l 测试用于冷却系统的典型ECU功能:l 冷却方法、泵控制、散热器激活l 测试用于诊断和管理的典型ECU功能:l 渗漏检测、冷启动、压力协调、紧急关闭l 针对优化运行的设计和校准:l 水管理、电厂辅助设备 优势LABCAR-MODEL-FC有助于对所有项目进行测试,包括基础软件精密控制、运行、和燃料电池ECU的诊断功能。LABCAR-MODEL-FCCAL扩展模型提供了2D堆栈模型,可以实时精准地模拟出电池电压、电解膜状态或水再循环过程,从而满足当前和未来的要求。该模型可以同LABCAR-MODEL-VVTB进行整合(用于HiL测试的虚拟车辆测试台模拟模型)ETAS独家提供硬件、软件和模型,以及客制化技术服务和专家咨询。 用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型(LABCAR-MODEL-FC)包括对PEM-FC堆栈的一维模拟,以及对反应物和冷却剂供应系统进行详细和模块化记录。还能提供操作燃料电池ECU所需的所有相应接口。 用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型(LABCAR-MODEL-FCCAL)为LABCAR-MODEL-FC模型增加了2D空间分辨堆栈模拟,并且能详细洞察电池性能。除了有助于对ECU在闭环控制回路中运行时的基础校准外,其还能让用户对最佳堆栈运行的功能进行测试,以及在早期开发阶段将电池降解降至最低。 因LABCAR-MODEL-FC和LABCAR-MODEL-FCCAL基于PC的模拟目标LABCAR-RTPC以及开放性,可对其进行定制并满足不同的要求。Simulink® 的开放性安装启用特点让开发者可以选择对ETAS或其它供应商提供的元件模型进行整合。 除了模拟模型外,ETAS还对所有开发需求提供技术支持服务和咨询。用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型 燃料电池系统的典型架构-使用ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型进行模拟的依据LABCAR-MODEL-FC(用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型)ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型能记录完整的燃料电池系统,包括堆栈、外围设备和柔性ECU。其包含一个可以对水流、温度影响和反应动力学详细模拟的一维PEM-FC堆栈。柔性ECU也能保证在工作站进行直接的闭环试运转。 LABCAR-MODEL-FC模型能确保用户逼真地模拟出燃料电池系统,从而对HiL系统中的ECU进行测试。其模块化的模型架构可以让特定的客户对氢气、氧气和冷却系统进行模拟。 模型扩展装置LABCAR-MODEL-FCCAL模型(用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型)ETAS的LABCAR-MODEL-FCCAL模型(燃料电池校准)是一种二维的PEM-FC堆栈模型,用于详细地模拟电、水、和压力分布。鉴于此模型具有模块化的设计特点,并且还配有参数化的工具,因此其可以跟现有的LABCAR-MODEL-FC模型进行无缝整合。 两种变体均可整合到LABCAR-MODEL-VVTB模型整车模拟中(虚拟车辆测试台的模拟模型,用来进行HiL测试)。 实时模型运行平台仿真硬件 ES5300 RTPCETAS LABCAR 使用运行实时操作系统 Linux 的标准 PC 进行仿真模型运算。其灵活的结 构可适应 PC 市场的最新发展趋势,用户可将仿真 PC 更换为市场上出现的具有更高性 能的 PC。因此,LABCAR 使用户能在尽可能宽广的测试范围和深度内进行精确仿真, 从而确保了在专用硬件和软件方面投入的高效性。 标准 IPC 进行模型仿真工作 从上图可以看到,采用了四核 CPU 的实时工控机,在 ETAS 软件环境的管理下,可以实 现分核下载,即将不同模型下载到不同的核内并行运行,确保了在复杂任务管理模式 下系统的实时性。标准 PC 还可提供 PCI 和 PCI-Express 总线接口,将需要辅助板卡(例 如使用 CAN 总线进行 ECU 通讯的板卡)集成到整个系统中。 传感器信号仿真传感器信号仿真主要通过 ETAS 自有的 I/O 板卡实现。本方案中普通的信号级传感器信 号采用 ES5350 模拟信号输入输出板卡、ES5321 PWM 及数字信号输出板卡及工程部件 实现;FUEL CELL 相关的温度信号(电阻信号)采用 ES5385.1 模拟 发动机特有信号的模 拟和采集采用 ES5340.2-ICE 板卡实现。ES5300 实时仿真计算机及 ES5350、ES5340、ES5321 和 ES5385.1 电流传感器仿真本方案中推荐采用配置中 30 路 ES5350DAC 输出模拟信号,通过 DB6200 转换为 4- 20mA 电流信号的方式模拟电流传感器。执行器信号采集同上,采用安装在 ES5300 实时仿真机上的 ES5350 模拟输入板卡和 ES5321 PWM 板卡 检测控制器的执行器控制信号。对于特殊的负载,采用真实器件负载箱实现,如高压 接触器和充电电子锁等。 电流采集模块采用 CSM_5PA 板卡来实现。该电流测 模块用于测 动态负载电流。 静态电流测通道数 10最大容许电压 30 V电流测 范围 5,20,30,50 A (手动设置/) 精度 +/- 1% (主要标称电流 IPN )温度测 量 在 PCB 上测 ,进行温度补偿采样频率 高达 1kHz,通过 USB 更新故障注入功能FUEL CELL 信号级 I/O 电气故障注入,采用 ES5398 和 ES4440 故障注入设备实现。故障模拟模块 ES5398用于实时环境下 ECU 自动测试的故障模拟。它可与硬件在环测试系统结合使用。 ES5398.1 采用 PCI/Express 接口安装于 ES5300 系统中。ES5398.1 模块每块板卡提供 40个故障注入通道。 实验环境 EE 提供了测试执行的用户界面。它提供了实验和图形用户界面,集成的 参数和数据管理,代码下载,实验执行,实时信号产生和测量数据记录方法,以及信 号管理。实验环境是整个测试项目中手动测试的环境,所有的测试都在这里进行。有 LABCAR IP 生成的实时代码需要在这里下载到 RTPC 里面并且开始模拟。通过 Experi- ment Explorer 窗口中进行参数集群和文件管理也是 LABCAR 软件的特色。EE 软件用户界面和虚拟仪表EE 里面还有不同的图像组件,包括常用的各种虚拟仪表,可以用来做成不同的用 户界面。EE 里面可以观察和修改标定量,控制模型的运行,选择不同的运行模式,实 时记录运行数据,以及接入编写的信号发生器信号。同时用户可以方便地通过拖拽来 加入或编辑这些组件。 实验环境中 EE 的组件操作 故障仿真软件LABCAR-PINCONTROL V2.0 为故障仿真箱 ESES5398 的配套软件,具有方便用户使用的 接口,可实现 ES5398 的手动操作,是 ES5398 的重要组成部分,操作界面友好,其操 作界面请参见下图。软件可实现的功能如下:• 创建并管理故障模式,产生 ECU 信号的一系列故障。如氧传感器故障• 简化故障仿真信号的选取• 设置故障产生的时间• 通过点击鼠标来触发故障• 设置多台 ES5398 同时使用• 提供自动化测试的 API 接口等。• 通过 Excel 表格进行故障配置和定义 LABCAR_PINCONTROL 的配置界面 模型方案 燃料电池堆动力学模型ETAS LABCAR-MODEL-FCCAL 是一个 1-D+1-D 的燃料电池堆站模型,该模型包含 1-D 的 燃料电池单体膜模型和 1-D 的双电极及气体通道仿真模型。1-D 的燃料电池单体膜模型 能够对燃料电池膜的内阻,电极之间氧和氢反映生成水的情况进行仿真;1-D 的双电极 及气体通道仿真模型能够仿真双电极间气体在通道内非线性分布的特性,包括温度, 电流,沿电芯堆叠方向的气体压力变化,以及对冰点温度影响等。ETAS LABCAR-MODEL-FCCAL 模型可以考虑为将燃料电池堆沿着气路方向分为多个小模 块,如下图所示。Z 坐标所示方向为气体流动方向,X/Y 坐标表示垂直于膜和气流方向。每一个小模块代表所有燃料电池功能层,包括两个电极板,气路通道,气体扩散层 以及膜。燃料电池模型的采用上述基本架构,在子系统中包括有完整功能层,每个小模块均可对外提供数据接口,同时也能适用于用户的模型扩展要求。 坐标系描述通过燃料电池系统模型 LABCAR-MODEL-FCCAL 的无时间限制的、节点版操作许可证, 客户被授权在主机上执行 LABCAR-MODEL-FCCAL 的代码生成。LABCAR-MODEL-FCCAL 是通过 MATLAB/Simulink 执行的,用户可以打开并修改模型。 这些元件以 S-Functions 的形式提供,如:已编译的动态链接库,不包含源代码。 LABCAR-MODEL-FCCAL 作为 LABCAR 产品家族的一部分, 能够天然支持 LABCAR 网络 HIL 系统仿真应用。也就是说,只要 LABCAR-MODEL-VVTB 和其他 LABCAR 模型可以在 网络中的 RTPCs 上运行,那么它也支持 LABCAR VARIANT MAN-AGEMENT (LVM) 。 功能LABCAR-MODEL-FCCAL 是一个先进燃料电池堆栈模型。该模型包含了一个一维膜模型,能够仿真薄膜电阻、含水量以及电极之间产生的水交换等特性。 除此之外,它使用了空间分布的 双极板与气体通道双 1-D 维度模型,考虑上述两个维 度上的电堆温度、电流和压力变化的非线性特性。此外还特别考虑了汽车会遇到在冰 点温度下工作的情况。LABCAR-MODEL-FCCAL 仿真模型包含:• 单电池模型,并考虑到电流、温度、反应物化学计量数以及膜湿度对电池电压损耗的 影响计算。• 基于一维膜模型的含水量和水交换量的详细计算。• 一维多组分气体通道模型允许为每个电极指定单独的气体成分。• 不同的流场设计仿真。支持内部电池加湿的顺/逆流量设置。• 基于膜温度模型、电池含水量的非线性动态特性和受温度影响的流体性质的实际冷启 动行为。• 考虑气体通道内液态水的积聚和运动的两相水模型。• 具有两种膜类型的默认堆栈参数设置。 传输范围绑定到单一 MAC 地址的节点版许可文件 燃料电池系统动力学模型 LABCAR-MODEL-FC 模型具备完整的燃料电池系统模型结构,该堆站模型的主要目的是 详细计算气路通道的压力分布,电池膜上的水生成量和电堆中水的相变情况。模型根据功能层特性被划分为冷却回路,燃料电池正负极回路模型等。 模型架构描述通过燃料电池系统模型 LABCAR-MODEL-FC 的无时间限制的、节点版操作许可证,客户 被授权在主机上执行 LABCAR-MODEL-FC 的代码生成。LABCAR-MODEL-FC 是通过 MATLAB/Simulink 执行的,用户可以打开并修改模型。这些元件以 S-Functions 的形式提供,如:已编译的动态链接库,不包含源代码。LABCAR-MODEL-FC 可以被集成到虚拟汽车测试平台 LABCAR-MODEL-VVTB 中,以仿真 一辆燃料电池整车。LABCAR-MODEL-FC 作为 LABCAR 产品家族的一部分, 能够天然支持 LABCAR 网络 HIL 系 统仿真应用。也就是说,只要 LABCAR-MODEL-VVTB 和其他 LABCAR 模型可以在网络中 的 RTPCs 上运行,那么它也支持 LABCAR VARIANT MAN-AGEMENT (LVM) 。功能LABCAR-MODEL-FC 仿真模型是一个用于燃料电池控制单元(FCCU)闭环控制测试应用 的燃料电池系统模型,它被用于在汽车环境中对 FCCU 进行测试和验证。 它包含的子系统分别代表一个 1-D PEM 的燃料电池堆、供氢回路、供氧回路和冷却回 路。LABCAR-MODEL-FC 所提供的系统架构根据它的组成回路划分。下图是模型组件的 概述。氧供应系统 氧供应系统包含以下组成部分:• 压缩机• 中冷器• 增湿器• 旁路• 节流通风孔• 排气和进气歧管 氧供应系统 氢供应系统 氢供应系统包含以下组成部分:• 带截止阀的氢罐• 减压器• 氢气喷嘴及中阀• 液态水分离器• 氢循环泵• 排气/排空阀• 排气和进气歧管 冷却回路系统 冷却回路包含以下组成部分:• 电磁阀• 加热器• 散热器• 冷却泵• 排气和进气歧管 冷却液供应系统 绑定到单一 MAC 地址的节点版许可文件 软件兼容性LABCAR-MODEL-FC 支持以下软件版本:• LABCAR-OPERATOR5.4.7,MATLAB/Simulink 2014b 64Bit 如果需要更多信息,请查看 LABCAR-MODEL-FC 的版本注释中的软件兼容性表。 请注意• 安装媒介不包含该许可证,它作为一个单独的项目提供。• 强烈建议用户每年单独采购软件升级维护服务。• 该许可证只允许代码生成。若需要实时运行模型,需要一个实时运行许可证。该许可 证需要单独采购。• 该许可证只允许本机使用,禁止远程访问。• 若要将模型加载到一个 LABCAR-OPERATOR 项目中,需要 MATLAB 和 Simulink 代码。 两者必须单独购买。附加项目• 一年的软件服务协议 (LCM_FC_SRV-ME52) 。• 一个运行时间许可证 (LCM_FC_RT_LIC-MP) 。• 安装媒介 (LCM_FC_PROD) 。• 用于实时仿真的先进二维堆栈模型 (LCM_FCCAL_LIC-MP) 。 ECU 线束设计和制作 在 HIL 系统中需要针对要连接的 ECU 准备连接线束,将 ECU 连接到 LABCAR 的连接器 BOB 面板。线束的设计和制作都是较为复杂的工作,至少为首次使用 ETAS LABCAR 系&nb软件开发的每个步骤 (直到售后诊断), 他们分布到不同的应用领域,
  • 德国ETAS燃料电池FCU-HIL测试系统2020
    德国ETAS: FCU-HIL (LABCAR)系统优势LABCAR-MODEL-FC有助于对所有项目进行测试,包括基础软件精密控制、运行、和燃料电池ECU的诊断功能。LABCAR-MODEL-FCCAL扩展模型提供了2D堆栈模型,可以实时精准地模拟出电池电压、电解膜状态或水再循环过程,从而满足当前和未来的要求。该模型可以同LABCAR-MODEL-VVTB进行整合(用于HiL测试的虚拟车辆测试台模拟模型)ETAS独家提供硬件、软件和模型,以及客制化技术服务和专家咨询。 用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型(LABCAR-MODEL-FC)包括对PEM-FC堆栈的一维模拟,以及对反应物和冷却剂供应系统进行详细和模块化记录。还能提供操作燃料电池ECU所需的所有相应接口。 用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型(LABCAR-MODEL-FCCAL)为LABCAR-MODEL-FC模型增加了2D空间分辨堆栈模拟,并且能详细洞察电池性能。除了有助于对ECU在闭环控制回路中运行时的基础校准外,其还能让用户对最佳堆栈运行的功能进行测试,以及在早期开发阶段将电池降解降至最低。 因LABCAR-MODEL-FC和LABCAR-MODEL-FCCAL基于PC的模拟目标LABCAR-RTPC以及开放性,可对其进行定制并满足不同的要求。Simulink® 的开放性安装启用特点让开发者可以选择对ETAS或其它供应商提供的元件模型进行整合。 除了模拟模型外,ETAS还对所有开发需求提供技术支持服务和咨询。用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型 燃料电池系统的典型架构-使用ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型进行模拟的依据LABCAR-MODEL-FC(用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型)ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型能记录完整的燃料电池系统,包括堆栈、外围设备和柔性ECU。其包含一个可以对水流、温度影响和反应动力学详细模拟的一维PEM-FC堆栈。柔性ECU也能保证在工作站进行直接的闭环试运转。 LABCAR-MODEL-FC模型能确保用户逼真地模拟出燃料电池系统,从而对HiL系统中的ECU进行测试。其模块化的模型架构可以让特定的客户对氢气、氧气和冷却系统进行模拟。 ETAS GmbH 成立于 1994 年,是罗伯特博世联合企业的一部分,是车用电子控制系统以 及相关嵌入式控制系统软件开发工具和测试设备的领先供应商。ETAS 致力于为车用嵌 入式系统的整个生命周期提供支持性的创新产品。ETAS 可向全球的汽车 OEM 以及电控 单元的一级供应商提供产品与服务。本公司在全球拥有约 700 名员工,年营业额达到约 1.4 亿欧元。以下是有关本公司的概要介绍。ETAS 全球化网络是在全球范围内构建起的一个由办事机构和研发中心组成的网络,通 过该网络进行产品的开发、配置并提供技术支持。本公司相信,对于建立长期、成功 的客户关系来说,在地理位置上与客户接近将具有至关重要的意义。ETAS 集团总部位 于德国斯图加特,在美国、日本、韩国、中国、印度、法国、英国、意大利、巴西及 俄罗斯联邦均设有地区分公司或办事机构。每一处办事机构都提供客户账户管理、客 户技术支持、区域内项目管理以及工程技术服务资源等。ETAS的LABCAR-MODEL-FC模拟燃料系统性能。模拟整个系统-从PEM-FC(高分子电解膜燃料电池)堆栈到反应物和冷却剂的供应-以确保对燃料电池系统ECU的可靠性测试和校准。LABCAR-MODEL-FC可以模拟堆栈、氢气供应、氧气供应和冷却剂供应的详细过程。此技术基于对物理过程的精确模拟,而这些模拟都是基于对电解反应的复杂计算以及基于对堆栈和外围设备之间相互作用的复杂计算得出。鉴于现代燃料电池堆栈的复杂性,要对堆栈进行一维(1D)空间分布模拟。为了满足当前和未来的要求,可以实现对二维(2D)堆栈模拟进行特殊扩展,其燃料电池系统的模拟模型可用于完成基于HiL的校准(LABCAR-MODEL-FCCAL)。基于PC的模拟目标LABCAR-RTPC能为实时模拟提供所需的电源。 LABCAR-MODEL-FC模拟模型可以让用户在硬件在环测试台上对燃料电池的ECU进行早期的测试和优化。与纯电动汽车相比,氢燃料电池汽车具有加注时间短,续航里程长等优势,是未来汽车工业可持续化发展的重要方向。目前,氢燃料电池汽车产业正在兴起。氢能是一种清洁能源,氢燃料电池只会产生水和热,并不会产生二氧化碳,对环境无任何污染。 燃料电池电动汽车技术是目前世界环保汽车技术的热点,我国应更加积极开展燃料电池电动汽车技术研究,较快缩小与西方汽车工业发达国家的汽车环保技术的差距,从能源和环保角度来讲,进行燃料电池电動汽车技术开发对能源多样化,发展燃料电池汽车,将促进一系列技术和产业的发展,形成国民经济发展的新增长点。 燃料电池是一种很有前途的清洁能源,在未来很可能代替传统能源成为主要能源。所以,很多国家和跨国集团都极其重视燃料电池技术的开发和研究。美国将燃料电池技术列为国家安全技术 欧盟在2008年制定了2020年氢能与燃料电池发展计划,投资近10亿欧元用于燃料电池与氢能研究、技术开发及验证等方面 加拿大计划将燃料电池发展成国家的之助产业 日本认为燃料电池技术是21世纪能源环境领域的核心 《时代》周刊将燃料电池电动汽车列为21世纪10大高技术之首 我国中长期科学和技术发展规划纲要明确提出,大力发展氢燃料的制取、存储及专用燃料电池技术的开发与研究,提高产业化技术。 近20年来,我国科技人员经过不懈努力,尽管燃料电池及材料的开发和应用得到了极大的进展,但由于研究投入和产业化资金数量很少,燃料技术的总体水平与发达国家相比还有较大差距,燃料电池技术的阻力主要在于基础设施匮乏,技术人才不足,成本高、耐久性差,研究力量分散,产业化体系尚未形成,尤其是缺少企业的参与,很难将研究成果进行示范应用。所以,我国应寻找最佳切入点,根据当前和中长期经济和社会发展需要,集中研究力量,大力推动燃料电池发电技术的发展,加大研发和产业化投入,为我过的国家能源安全和国民经济可持续发展服务。用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型 燃料电池系统的典型架构-使用ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型进行模拟的依据LABCAR-MODEL-FC(用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型)ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型能记录完整的燃料电池系统,包括堆栈、外围设备和柔性ECU。其包含一个可以对水流、温度影响和反应动力学详细模拟的一维PEM-FC堆栈。柔性ECU也能保证在工作站进行直接的闭环试运转。 LABCAR-MODEL-FC模型能确保用户逼真地模拟出燃料电池系统,从而对HiL系统中的ECU进行测试。其模块化的模型架构可以让特定的客户对氢气、氧气和冷却系统进行模拟。 模型扩展装置LABCAR-MODEL-FCCAL模型(用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型)ETAS的LABCAR-MODEL-FCCAL模型(燃料电池校准)是一种二维的PEM-FC堆栈模型,用于详细地模拟电、水、和压力分布。鉴于此模型具有模块化的设计特点,并且还配有参数化的工具,因此其可以跟现有的LABCAR-MODEL-FC模型进行无缝整合。 两种变体均可整合到LABCAR-MODEL-VVTB模型整车模拟中(虚拟车辆测试台的模拟模型,用来进行HiL测试)。 LABCAR-MODEL-FC在汽车应用中,通常优先使用PEM-FC燃料电池,因为其具备启动快、能量密度高和动力学稳定的优良特点。为了给客户在此大有前途的创新领域提供支持,ETAS提供了燃料电池系统的LABCAR-MODEL-FC模拟模型,用来进行HiL测试。测试用于燃料电池系统的ECU LABCAR-MODEL组合包括集成电路发动机、用于汽车推进的锂离子电池、电动机、燃料电池、车辆动力学、车辆、驾驶员和环境的仿真模型。在汽车应用中,通常优先使用PEM-FC燃料电池,因为其具备启动快、能量密度高和动力学稳定的优良特点。为了给客户在此大有前途的创新领域提供支持,ETAS提供了燃料电池系统的LABCAR-MODEL-FC模拟模型,用来进行HiL测试。 将高成本的测试和安全相关的应用转移到硬件在环测试台上,从而在开发过程中让顾客直接受益。应用实例包括模拟PEM-FC燃料电池堆栈的冷启动调节或模拟氢气供应的临界处理。 ETAS模拟模型的优势ETAS燃料电池模型包括用于模拟堆栈和外围设备的Simulink® 元件库和各种电解槽模型。模型的实时性有利于测试燃料电池ECU时与ETASHiL系统的整合,还可以同时进行安全相关的故障模拟和ECU软件的初始预标定。由于这些模型考虑到了所有相关的物理现象,可以用来测试所有项目,包括基础软件、高级控制、操作和诊断性功能。ETAS的模拟模型组合提供HiL模拟,包括独家提供的硬件 、软件和模拟模型。 应用用户可针对具体的汽车要求,进行大量的典型性闭环ECU测试: l 测试用于氢气供应的典型ECU功能:l 惰性气体测定、清洗方法、气体引射器控制l 测试用于氧气供应的典型ECU功能:l 空气压缩机控制、水再循环l 测试用于冷却系统的典型ECU功能:l 冷却方法、泵控制、散热器激活l 测试用于诊断和管理的典型ECU功能:l 渗漏检测、冷启动、压力协调、紧急关闭l 针对优化运行的设计和校准:l 水管理、电厂辅助设备 模型扩展装置LABCAR-MODEL-FCCAL模型(用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型)ETAS的LABCAR-MODEL-FCCAL模型(燃料电池校准)是一种二维的PEM-FC堆栈模型,用于详细地模拟电、水、和压力分布。鉴于此模型具有模块化的设计特点,并且还配有参数化的工具,因此其可以跟现有的LABCAR-MODEL-FC模型进行无缝整合。 两种变体均可整合到LABCAR-MODEL-VVTB模型整车模拟中(虚拟车辆测试台的模拟模型,用来进行HiL测试)。 实时模型运行平台仿真硬件 ES5300 RTPCETAS LABCAR 使用运行实时操作系统 Linux 的标准 PC 进行仿真模型运算。其灵活的结 构可适应 PC 市场的最新发展趋势,用户可将仿真 PC 更换为市场上出现的具有更高性 能的 PC。因此,LABCAR 使用户能在尽可能宽广的测试范围和深度内进行精确仿真, 从而确保了在专用硬件和软件方面投入的高效性。 标准 IPC 进行模型仿真工作 从上图可以看到,采用了四核 CPU 的实时工控机,在 ETAS 软件环境的管理下,可以实 现分核下载,即将不同模型下载到不同的核内并行运行,确保了在复杂任务管理模式 下系统的实时性。标准 PC 还可提供 PCI 和 PCI-Express 总线接口,将需要辅助板卡(例 如使用 CAN 总线进行 ECU 通讯的板卡)集成到整个系统中。 传感器信号仿真传感器信号仿真主要通过 ETAS 自有的 I/O 板卡实现。本方案中普通的信号级传感器信 号采用 ES5350 模拟信号输入输出板卡、ES5321 PWM 及数字信号输出板卡及工程部件 实现;FUEL CELL 相关的温度信号(电阻信号)采用 ES5385.1 模拟 发动机特有信号的模 拟和采集采用 ES5340.2-ICE 板卡实现。ES5300 实时仿真计算机及 ES5350、ES5340、ES5321 和 ES5385.1 电流传感器仿真本方案中推荐采用配置中 30 路 ES5350DAC 输出模拟信号,通过 DB6200 转换为 4- 20mA 电流信号的方式模拟电流传感器。执行器信号采集同上,采用安装在 ES5300 实时仿真机上的 ES5350 模拟输入板卡和 ES5321 PWM 板卡 检测控制器的执行器控制信号。对于特殊的负载,采用真实器件负载箱实现,如高压 接触器和充电电子锁等。 电流采集模块采用 CSM_5PA 板卡来实现。该电流测 模块用于测 动态负载电流。 静态电流测通道数 10最大容许电压 30 V电流测 范围 5,20,30,50 A (手动设置/) 精度 +/- 1% (主要标称电流 IPN )温度测 量 在 PCB 上测 ,进行温度补偿采样频率 高达 1kHz,通过 USB 更新故障注入功能FUEL CELL 信号级 I/O 电气故障注入,采用 ES5398 和 ES4440 故障注入设备实现。故障模拟模块 ES5398用于实时环境下 ECU 自动测试的故障模拟。它可与硬件在环测试系统结合使用。 ES5398.1 采用 PCI/Express 接口安装于 ES5300 系统中。ES5398.1 模块每块板卡提供 40个故障注入通道。 实验环境 EE 提供了测试执行的用户界面。它提供了实验和图形用户界面,集成的 参数和数据管理,代码下载,实验执行,实时信号产生和测量数据记录方法,以及信 号管理。实验环境是整个测试项目中手动测试的环境,所有的测试都在这里进行。有 LABCAR IP 生成的实时代码需要在这里下载到 RTPC 里面并且开始模拟。通过 Experi- ment Explorer 窗口中进行参数集群和文件管理也是 LABCAR 软件的特色。 EE 软件用户界面和虚拟仪表EE 里面还有不同的图像组件,包括常用的各种虚拟仪表,可以用来做成不同的用 户界面。EE 里面可以观察和修改标定量,控制模型的运行,选择不同的运行模式,实 时记录运行数据,以及接入编写的信号发生器信号。同时用户可以方便地通过拖拽来 加入或编辑这些组件。 实验环境中 EE 的组件操作 故障仿真软件LABCAR-PINCONTROL V2.0 为故障仿真箱 ESES5398 的配套软件,具有方便用户使用的 接口,可实现 ES5398 的手动操作,是 ES5398 的重要组成部分,操作界面友好,其操 作界面请参见下图。软件可实现的功能如下:• 创建并管理故障模式,产生 ECU 信号的一系列故障。如氧传感器故障• 简化故障仿真信号的选取• 设置故障产生的时间• 通过点击鼠标来触发故障• 设置多台 ES5398 同时使用• 提供自动化测试的 API 接口等。• 通过 Excel 表格进行故障配置和定义 LABCAR_PINCONTROL 的配置界面 模型方案 燃料电池堆动力学模型ETAS LABCAR-MODEL-FCCAL 是一个 1-D+1-D 的燃料电池堆站模型,该模型包含 1-D 的 燃料电池单体膜模型和 1-D 的双电极及气体通道仿真模型。1-D 的燃料电池单体膜模型 能够对燃料电池膜的内阻,电极之间氧和氢反映生成水的情况进行仿真;1-D 的双电极 及气体通道仿真模型能够仿真双电极间气体在通道内非线性分布的特性,包括温度, 电流,沿电芯堆叠方向的气体压力变化,以及对冰点温度影响等。ETAS LABCAR-MODEL-FCCAL 模型可以考虑为将燃料电池堆沿着气路方向分为多个小模 块,如下图所示。Z 坐标所示方向为气体流动方向,X/Y 坐标表示垂直于膜和气流方向。每一个小模块代表所有燃料电池功能层,包括两个电极板,气路通道,气体扩散层 以及膜。燃料电池模型的采用上述基本架构,在子系统中包括有完整功能层,每个小模块均可对外提供数据接口,同时也能适用于用户的模型扩展要求。 坐标系描述通过燃料电池系统模型 LABCAR-MODEL-FCCAL 的无时间限制的、节点版操作许可证, 客户被授权在主机上执行 LABCAR-MODEL-FCCAL 的代码生成。LABCAR-MODEL-FCCAL 是通过 MATLAB/Simulink 执行的,用户可以打开并修改模型。 这些元件以 S-Functions 的形式提供,如:已编译的动态链接库,不包含源代码。 LABCAR-MODEL-FCCAL 作为 LABCAR 产品家族的一部分, 能够天然支持 LABCAR 网络 HIL 系统仿真应用。也就是说,只要 LABCAR-MODEL-VVTB 和其他 LABCAR 模型可以在 网络中的 RTPCs 上运行,那么它也支持 LABCAR VARIANT MAN-AGEMENT (LVM) 。 功能LABCAR-MODEL-FCCAL 是一个先进燃料电池堆栈模型。该模型包含了一个一维膜模型,能够仿真薄膜电阻、含水量以及电极之间产生的水交换等特性。 除此之外,它使用了空间分布的 双极板与气体通道双 1-D 维度模型,考虑上述两个维 度上的电堆温度、电流和压力变化的非线性特性。此外还特别考虑了汽车会遇到在冰 点温度下工作的情况。LABCAR-MODEL-FCCAL 仿真模型包含:• 单电池模型,并考虑到电流、温度、反应物化学计量数以及膜湿度对电池电压损耗的 影响计算。• 基于一维膜模型的含水量和水交换量的详细计算。• 一维多组分气体通道模型允许为每个电极指定单独的气体成分。• 不同的流场设计仿真。支持内部电池加湿的顺/逆流量设置。• 基于膜温度模型、电池含水量的非线性动态特性和受温度影响的流体性质的实际冷启 动行为。• 考虑气体通道内液态水的积聚和运动的两相水模型。• 具有两种膜类型的默认堆栈参数设置。 传输范围绑定到单一 MAC 地址的节点版许可文件 燃料电池系统动力学模型 LABCAR-MODEL-FC 模型具备完整的燃料电池系统模型结构,该堆站模型的主要目的是 详细计算气路通道的压力分布,电池膜上的水生成量和电堆中水的相变情况。模型根据功能层特性被划分为冷却回路,燃料电池正负极回路模型等。 模型架构描述通过燃料电池系统模型 LABCAR-MODEL-FC 的无时间限制的、节点版操作许可证,客户 被授权在主机上执行 LABCAR-MODEL-FC 的代码生成。LABCAR-MODEL-FC 是通过 MATLAB/Simulink 执行的,用户可以打开并修改模型。这些元件以 S-Functions 的形式提供,如:已编译的动态链接库,不包含源代码。LABCAR-MODEL-FC 可以被集成到虚拟汽车测试平台 LABCAR-MODEL-VVTB 中,以仿真 一辆燃料电池整车。LABCAR-MODEL-FC 作为 LABCAR 产品家族的一部分, 能够天然支持 LABCAR 网络 HIL 系 统仿真应用。也就是说,只要 LABCAR-MODEL-VVTB 和其他 LABCAR 模型可以在网络中 的 RTPCs 上运行,那么它也支持 LABCAR VARIANT MAN-AGEMENT (LVM) 。功能LABCAR-MODEL-FC 仿真模型是一个用于燃料电池控制单元(FCCU)闭环控制测试应用 的燃料电池系统模型,它被用于在汽车环境中对 FCCU 进行测试和验证。 它包含的子系统分别代表一个 1-D PEM 的燃料电池堆、供氢回路、供氧回路和冷却回 路。LABCAR-MODEL-FC 所提供的系统架构根据它的组成回路划分。下图是模型组件的 概述。氧供应系统 氧供应系统包含以下组成部分:• 压缩机• 中冷器• 增湿器• 旁路• 节流通风孔• 排气和进气歧管 氧供应系统 氢供应系统 氢供应系统包含以下组成部分:• 带截止阀的氢罐• 减压器• 氢气喷嘴及中阀• 液态水分离器• 氢循环泵• 排气/排空阀• 排气和进气歧管 冷却回路系统 冷却回路包含以下组成部分:• 电磁阀• 加热器• 散热器• 冷却泵• 排气和进气歧管 冷却液供应系统 绑定到单一 MAC 地址的节点版许可文件 软件兼容性LABCAR-MODEL-FC 支持以下软件版本:• LABCAR-OPERATOR5.4.7,MATLAB/Simulink 2014b 64Bit 如果需要更多信息,请查看 LABCAR-MODEL-FC 的版本注释中的软件兼容性表。 请注意• 安装媒介不包含该许可证,它作为一个单独的项目提供。• 强烈建议用户每年单独采购软件升级维护服务。• 该许可证只允许代码生成。若需要实时运行模型,需要一个实时运行许可证。该许可 证需要单独采购。• 该许可证只允许本机使用,禁止远程访问。• 若要将模型加载到一个 LABCAR-OPERATOR 项目中,需要 MATLAB 和 Simulink 代码。 两者必须单独购买。附加项目• 一年的软件服务协议 (LCM_FC_SRV-ME52) 。• 一个运行时间许可证 (LCM_FC_RT_LIC-MP) 。• 安装媒介 (LCM_FC_PROD) 。• 用于实时仿真的先进二维堆栈模型 (LCM_FCCAL_LIC-MP) 。 ECU 线束设计和制作 在 HIL 系统中需要针对要连接的 ECU 准备连接线束,将 ECU 连接到 LABCAR 的连接器 BOB 面板。线束的设计和制作都是较为复杂的工作,至少为首次使用 ETAS LABCAR 系 统的客户,我们提供工程服务以保证系统调试可以正确进行。 线束的设计需要考虑各个信号类型与 LABCAR 的匹配,要根据信号的功率大小选择合适 的线径,不同信号的抗干扰等等因素也要被考虑在内。在线束设计完成后还需要进行 复查以
  • 国家电动汽车电池及充电系统产业计量测试中心落户光明科学城 光明照耀未来 “超充之城”建设再提速
    日前,记者来到位于光明科学城的国家电动汽车电池及充电系统产业计量测试中心,中心内一派繁忙而有序的工作景象映入眼帘。300台套计量测试装备,可开展500余项计量参数测试,这里集中了最尖端的仪器设备和专业技术人员,他们正致力于推动新能源汽车产业高质量发展。  步入其中,一个大型的环境模拟实验室映入眼帘,这里的温度、湿度甚至气压都可以根据需要精准调控到极寒酷暑等各种极限环境条件。一旁,一辆崭新的电动汽车正在严苛环境下接受考验,技术人员密切监控着车辆电池在高低温循环中的充放电性能表现,以及其对环境变化的响应速度和稳定性。而在另一侧的精密计量区域,一组工程师正利用高精度测量仪器对一块块锂电池模块进行细致入微的检测。  近日,国家市场监督管理总局批准成立国家电动汽车电池及充电系统产业计量测试中心。该中心选址深圳光明,是电动汽车电池及充电系统领域全国唯一的国家级产业计量中心。中心是光明科学城入驻的科研平台之一,在建设期间,围绕电动汽车电池及充电领域深入开展计量测试技术研究,承担国家、省级科研项目27项,制定了国家及地方标准35项,制定国家计量检定规程、规范6项。在电动汽车充电桩远程计量、充电站能耗计量测试、充电桩安全敏感参数计量测试等领域产出一批首创成果,填补行业空白。  落户光明促新能源产业高质量发展  计量测试是产业发展的重要技术基础,与产业变革和技术进步息息相关,作为鼓励类产业被列入国家科技服务业。  为充分发挥计量测试在服务和支撑电动汽车产业发展、提升电动汽车产业核心竞争力方面的作用,国家市场监督管理总局批准深圳市依托深圳市计量质量检测研究院正式成立国家电动汽车电池及充电系统产业计量测试中心(以下简称国家中心)。  为何落户深圳光明?深圳市计量质量检测研究院院长刘铁东告诉记者,国家中心的成立恰逢光明区加快建设世界一流科学城的大好时机,光明科学城是世界级大型开放原始创新策源地、引领高质量发展的中试验证和成果转化基地、深化科技创新体制机制改革前沿阵地,布局建设了一批重大科学基础设施和前沿交叉研究平台,其中包含了国家电动汽车电池及充电系统产业计量测试中心。  光明已成为大湾区重大科技创新载体布局最集中、创新动能汇聚最迅速、综合创新投入力度最大的区域。作为大湾区综合性国家科学中心先行启动区,科学城是光明区最闪亮的名片,2023年光明科学城规划布局的24个重大科技创新载体,在建和运营数达到20个。全社会研发投入首次突破100亿元,占GDP比重达到7.1%,创新动能愈加澎湃。  刘铁东表示,国家中心的成立不仅为光明增添了又一个国家级科技创新平台,也为光明区在新能源汽车、电化学储能、新型电池材料等领域提供国家级一站式的计量测试支撑,将有力促进光明区新能源产业的高质量发展,同时与光明区相关高校、企业、研究机构充分融合,因地制宜发展新质生产力,助推世界一流科学城的建设。  国家中心重点针对产业提质增效和可持续高质量发展中的计量测试难点和需求,构建完备的计量测试体系,提供“全溯源链、全产业链、全寿命周期”并具有前瞻性的计量测试技术服务,着力解决产业当中“测不了、测不全、测不准”的痛点、难点。  标准引领打造“超充服务”新标杆  4月1日起,深圳市正式实施《电动汽车超级充电设备分级评价规范》和《电动汽车集中式公共充电站设计规范》(以下统称“深圳超充标准”),这两项标准是全国首个超充设备分级评价和超级充电站设计的地方标准。  “深圳超充标准”在行业内率先提出“超级充电设备”“全液冷超充设备”等术语定义,并明确超充设备单枪额定功率不低于480kW。光明区发展改革局相关负责人表示,光明区抢抓这一标准带来的市场机遇,认真落实市政府关于建设世界一流 “超充之城”的工作部署,结合新能源汽车产业、超级快速充电技术发展趋势以及城市规划、人口分布等实际情况,重点围绕商业综合体、市政公园、大型景区、公共机构、高铁站、公交场站、高速服务(停车)区合理布局超充站点,满足市民充电需求,同时谋划打造若干光储充检和车网互动一体化示范项目,推动充电设施接入深圳市电力充储放一张网,助力深圳市打造坚强电网。  步入光明区长圳南北停车区的全液冷超充站,一种未来科技气息扑面而来。这处占地广阔的充电站坐落在繁忙的高速公路两侧,犹如一个新能源汽车的能量补给绿洲,镶嵌在快速流动的交通线之中。  这个超充站是全市首座高速服务区全液冷超充站,实现1秒1公里的超快速充电速率,创新的冷却方式确保了即便在高强度连续充电下,充电桩也能保持稳定高效的性能,大大减少了充电过程中的热损耗,为市民提供极速的充电服务,切实缓解市民旅程焦虑。  宽敞舒适的休息区内,司机们一边通过智能屏幕实时查看车辆充电进度,一边感受着这份便捷与科技带来的出行变革。司机陈先生告诉记者,光明科学城不仅追求硬件设施的卓越,更关注用户体验的极致,超充站配备先进的液冷快充技术,只需一杯咖啡的时间,就能让电动汽车“满血复活”。  打造“超充服务”新标杆,截至目前,光明区已建成超充站24座,在建及前期项目15个。2024年,光明区将继续围绕打造世界一流“超充之城”的工作目标,依托光明区停车场资源等,发动充电设施企业投资建设超充站,至2024年底累计达到73座超充站、新增8700个普通充电桩。  绿色发展 “超充之城”跑出加速度  在充满活力与创新精神的光明科学城,一幅描绘未来智慧生活的“超充之城”蓝图正在细腻绘就。  光明区以其前瞻性视野和坚定决心,积极投身于绿色产业的发展,并在此过程中扮演着“超充之城”建设的重要角色,二者相互赋能,共同描绘出一幅可持续发展的未来画卷。  光明区扎实推进超充设施建设,组织华为、星星充电、前海奥特迅、特来电等充电设施行业头部企业研究探讨超充站建设有关要点,形成《超级快速充电设施选址建设有关要求》,指导各街道、各部门完成两批次100余处超充初步选址;组织充电设施行业头部企业与各街道、各部门建立沟通联系渠道,政府部门会同充电设施企业开展选址踏勘、评估工作,促成一批项目合作;定期组织超充建设调度会,协调解决用地性质、租期、用电报装等问题,确保项目顺利推进。  光明区在推动“超充之城”建设的同时,也带动了相关产业的技术迭代升级和服务模式创新。目前已拥有新能源领域规上企业250余家,聚集了贝特瑞、欣旺达等一批行业龙头企业, 越来越多的优质绿色企业、产业纷至沓来。  去年,世界500强企业法国威立雅环境集团粤港澳大湾区总部,正式落户光明科学城。未来,光明科学城将凭借威立雅在减污降碳、资源回收、数字化能源管理等方面的专业技术和知识,助力粤港澳大湾区早日实现“双碳”目标,进一步推动城市智慧能源管理建设。  今年,国家电动汽车电池及充电系统产业计量测试中心落户光明,集聚了电动汽车计量测试领域领先的技术、人才、装备与资质,致力搭建开放、共享的公共技术平台,通过政产学研联动,在智能网联汽车、新型电池、新能源、测量人工智能、高端仪器仪表研发等领域协同创新,打造世界一流科学城的计量测试高地。  政策方面,光明区陆续出台“8+5”产业集群专项政策、 “1151”产业空间政策、行业发展和人才政策,光明区还将在深圳市出台的《支持电化学储能产业加快发展的若干措施》的基础上,制定出台区级电化学储能、光伏储能充电等新能源领域专项扶持政策,驱动绿色循环低碳发展。同时,在马田街道打造平方公里级的新能源新型产业社区,将光明科学城全域打造成为新能源新材料、新技术新产品的应用示范场景。  光明照耀未来。光明区还将继续发挥创新链、产业链、资金链和人才链“四链”融合发展优势,重点围绕新型储能、光伏、氢能等领域强势布局,朝着建设世界一流“超充之城”和新能源产业集聚区目标稳步迈进。
  • 11台物性测试仪器荣获2021科学仪器优秀新品上半年入围奖
    仪器信息网讯“科学仪器优秀新品”评选活动2021年度上半年入围奖评审已经结束,经专业编辑团初审、网络评审团初评,现已确定2021年度上半年的入围奖名单。为了将在中国科学仪器市场上推出的创新性比较突出的国内外科学仪器产品全面、公正、客观地展现给广大国内用户,同时,鼓励各科学仪器厂商积极创新、推出满足中国用户需求的科学仪器新品,仪器信息网自2006年发起“科学仪器优秀新品”评选活动。截至2020年度,“科学仪器优秀新品”评选活动已经成功举办了15届。每年评选出的年度“优秀新品奖”受到越来越多的仪器用户、国内外仪器厂商以及相关媒体的关注和重视。经过10余年的打造,该奖项已经成为国内外科学仪器行业最权威的奖项之一,获奖名单被多个政府部门采信。“科学仪器优秀新品” 评选活动2021年度上半年申报并批准的新品共计163台,入围70台。入围名单中,物性测试仪器11台, 电子测量仪器1台。物性测试及电子测量仪器入围名单如下(排名不分先后):物性测试仪器公司名称产品名称产品型号详情链接日立分析仪器(上海)有限公司差示扫描热量计DSC600&DSC200详情大昌华嘉科学仪器泡沫分析仪Turbiscan TMIX详情大昌华嘉科学仪器全自动压汞仪BELPORE系列详情美国AMI仪器公司(中国)稳态同位素化学吸附仪AMI300SSITKA详情杨氏环境科技(东莞)有限公司大型高低温试验室YSTH-016-A详情轶诺仪器(上海)有限公司高端洛氏硬度计HAWK 652RS-IMP详情赛默飞世尔科技材料与矿物在线分析锂离子电池测厚仪LInspector详情上海沃埃得贸易有限公司弹痕分析系统Alias-005详情上海沃埃得贸易有限公司手持便携应力分析仪LTS-640V详情丹东百特仪器有限公司纳米粒度及电位分析仪BeNano 90 Zeta详情东莞市晟鼎精密仪器有限公司动态接触角测量仪SDC200S详情电子测量仪器公司名称产品名称产品型号详情链接国仪量子(合肥)技术有限公司数字延时脉冲发生器ASG8000详情入围产品创新点如下:1、日立DSC600&DSC200差示扫描热量计创新点:新登场的DSC系列提供一流的灵敏度和的基线重复精度,即使在包含痕量级热活性物质的复合材料中,也具有令人难以置信的信噪比,能够捕捉到最微小的热事件。2、大昌华嘉Turbiscan TMIX 泡沫分析仪创新点:Turbiscan TMIX科学地通过软件对泡沫气泡过程精确控制,从起泡到衰变,全过程实时全分析,测量速度间隔仅20秒,高度分辨率40um,充分高度保证测量条件完全可重复。3、大昌华嘉BELPORE系列全自动压汞仪创新点:BELPORE系列全自动压汞仪全自动垂直进汞,持续高真空;高分辨率检测多达20000个数据点;无需连接气体和液氮,可以实现安全运行和全部功能;设计紧凑,空间要求低;膨胀计的垂直布置确保了操作的安全性;通过清洁装置有效地重复使用水银;All devices are CE-certified and ISO;所有设备均通过CE认证和ISO9001认证。4、AMI300SSITKA稳态同位素化学吸附仪创新点:稳态同位素瞬变动力学分析是这台机器的创新之处,该分析为一种稳态时在同位素标记与未标记反应物间快速切换并及时记录反应物和产物的瞬变行为以得到反应的本征动力学信息的非均相催化反应动力学研究技术。这种技术在商用化学吸附仪中首次融合。5、杨氏仪器YSTH-016-A大型高低温试验室创新点:采用独特的平衡调温调湿方式,可获得安全、可靠的温湿度环境。具有稳定、平衡的加热加湿性能,可进行高精度、高温度的温湿度控制。装备高精度智能化的温度调节器,温湿度采用彩色液晶触摸显示屏,可进行各种复杂的程序设定,程序设定采用对话方式,操作简单、迅速制冷回路自动选择,自控装置具有随温度的设定值自动选择运转制冷回路的性能,实现高温度状态下的直接启动制冷,直接降温。6、轶诺HAWK 652RS-IMP凸鼻子洛氏硬度计创新点:凸鼻子175mm,喉深175mm第二Z轴测试台&载物台附件,电动滚珠轴承力传感器,闭环,力反馈系统在压头处测量试验力全高度线性滑动,无迟滞机械系统测试纵高650mm 425 x 370 大工作台和带t型槽的硬质平台200mm可移动测试台,可允许插入特殊试台 用于试样照明的LED灯内置高性能系统控制器,mSSD硬盘Win10系统,IMPRESSIONS™ 控制软件 15”工业触摸屏LAN,W-LAN,USB连接,预安装远程支持软件 ABS外壳,保护主体不受损坏可选配BIOS布氏压痕光学扫描仪,用于自动布氏测量。7、Thermo Scientific LInspector锂离子电池测厚仪创新点:测量光斑尺寸小,采样速率高,可实现无与伦比的条纹分辨率和涂层边缘缺陷分析;更快的扫描速度可覆盖更大的范围,从而降低未被检出的缺陷的发生;精确测量和自动模头控制,确保产品符合严苛的产品规范;精确的涂布宽度尺寸分析,可避免电极材料的过度浪费;基于云的数据和已识别缺陷存档,可实现产品缺陷全面追溯;基于云的数字化 IPM 和仪器性能管理,实现了对仪器健康状况和运行状态进行全天候自动化的智能监控,同时,可对数据进行安全存档,确保合规性数据的完整性和安全性;自动通知服务通过仪器健康状态诊断可实现快速服务响应,提高故障的首次修复率,从而减少停机时间,并提高生产率。8、Alias-005弹痕分析系统创新点:可以构建视觉效果丰富的3D项目符号和弹匣图像,然后提供强大的工具来使用地形敏感的彩色化以及可调整的光源和轴方向来分析它们。ALIAS图像数据由世界上最先进的瑞士制造,特定于应用的干涉仪捕获,然后使用完全现代化的64位计算和应用程序体系结构进行处理,该体系结构使用专利软件算法快速定义3D数据。ALIAS的3D,微米和纳米级分析提供了前所未有的准确性。简化的三步信息管理/可视化/确认过程可加快在成年犯案案件中定罪的时间。9、LTS-640V1mk手持便携应力分析仪创新点:重量仅为650克,方便携带;高分辨率、高灵敏度,应力灵敏度小于1MPa,允许苛刻环境监测; 分析速度快、稳定性优良; 无盲点、多点位确定应力。10、丹东百特BeNano90Zeta纳米粒度及Zeta电位分析仪创新点:BeNano 系列纳米粒度电位仪是丹东百特仪器有限公司全新开发的测量纳米颗粒粒度和Zeta电位的光学检测系统。该系统中集成了动态光散射DLS、电泳光散射ELS和静态光散射技术SLS,可以准确的检测颗粒的粒径及粒径分布,Zeta电位,高分子和蛋白体系的分子量信息等等参数,可广泛的应用于化学、化工、生物、制药、食品、材料等等领域的基础研究和质量分析质量控制用途。11、晟鼎精密SDC200S动态接触角测量仪创新点:自主研发的分析软件,衬时跟踪设备状态。可对设备测量参数进行设置,同时对设备的状态进行实时跟踪;3D形貌法和局部轮廓测试法,由于材料表面自由能难以保持趋于稳定的状态,导致液滴的3D形态与二维形态产生较大出入,用3D形貌法和局部轮廓测试法可以消除样品表面能不规则造成的影响,从而得出较准确的效果;测量功能升级,全自动实时跟踪测量数据,实时动态谱图,多种表面自由能测量,连续动态润湿性测量。12、国仪量子ASG8000数字延时脉冲发生器创新点:国仪量子全新上市新品,高达8通道,最高精确到50ps,存储高达4GB。需要特别指出的是,本次入围评选仅限于2021年上半年申报的仪器范围。有些厂商虽然在网上进行了申报,但在规定时间内没有能够提供详细、具体的仪器创新点说明,有说服力的证明材料以及详细的仪器样本,因此这次没有列入入围名单。另外,非独家代理的代理商提供的优秀国外新品也不能入选。由于本次参与申报的厂家较多,产品涉及门类也较多,对组织认定工作提出了很高的要求,因此不排除有些专业性很强的仪器未被纳入评审范围。该入围名单将在仪器信息网进行为期10天的公示。所有入围新品的详细资料均可在新品栏目进行查阅,如果您发现入围仪器填写的资料与实际情况不符,或非2021年上市的仪器新品,请您于2021年8月26日前向“科学仪器优秀新品”评审委员会举报和反映情况,一经核实,将取消其入围资格。“科学仪器优秀新品”评选活动建立了长期、稳定、高水平的四级评审体系:“专业编辑团”、“网络评审团”、“技术评审委员会”、“技术评审委员会主席团”。专业编辑之外的评审专家分别来自高校、研究所和企业,从事仪器研制、制造和应用相关工作,其中具有研究员、教授等高级职称的专家所占比例超过了90%。 “专业编辑团”承担新品初审的工作 “网络评审团”分别承担“季度入围奖”、年度“提名奖”评审工作 “技术评审委员会”承担年度“优秀新品奖”评审工作 “技术评审委员会主席团”承担各个阶段评审工作的监督、检查工作,对“季度入围奖”名录、年度“提名奖”名录、年度“优秀新品奖”名录拥有最终裁决权。各位新品评审专家按照严格的评审程序,对申报的新品进行网上、网下的评议(逐一进行打分、是否推荐并给出评审意见)。更多内容请点击详情查看。“科学仪器优秀新品”评审委员会联系方式:电话:010-51654077-8027 刘女士传真:010-82051730电子信箱:xinpin@instrument.com.cn
  • Techwin邀您参加2023汽车测试及质量监控博览会(中国)
    汽车测试及质量监控博览会(中国)(Testing Expo China – Automotive)汽车测试及质量监控博览会(中国)(Testing Expo China – Automotive)是引领世界的国际博览会,展示汽车测试、开发和验证技术的各个方面,每年在上海举行,并在底特律和斯图加特举办年度姊妹展会。在中国——与其他地方一样——它是展示面向整车、零部件和系统开发的各种技术和服务的领先盛会,涵盖ADAS(高级驾驶辅助系统)和自动驾驶汽车测试、电动和混合动力总成测试、电池和续航里程测试、EMI(电磁干扰)和NVH(噪声、振动和舒适性)测试及分析,以及所有其他测试和验证技术。由于有超过300家参展商展示各自的最新产品和服务,参观者可以看到ADAS和自动驾驶汽车测试、NVH测量工具、测试台、模拟程序包、耐久性测试技术、碰撞测试、测功机、排放测量系统和动力性评估工具等领域的最新技术,以及试验场和测试设施等众多服务提供商。
  • 美国修订电动机的测试程序
    2013年12月13日,美国能源部发布公告,对电动机的能效测试程序进行修订。本次修订明确了目前尚未被规管的电动机所需的测试设置要求,以促进这些类型的电动机也能够顺利进行测试。另外,美国能源部还采用了新定义,这些定义能够确定能源部法规对各种类型电动机的适应性。对定义的修改将在不影响测试程序的前提下使电动机覆盖范围更加明确。   本最终规则中引用的法规是10 CFR Part431(某些商业和工业设备的能源效率计划),主要修订部分概括在下表中:   本规则的生效日期为2014年1月13日。 文章转载自:中国技术性贸易措施网
  • 国家电动汽车试验示范区有望成国家检测试验中心
    记者从近日召开的国家电动汽车试验示范区成立12周年座谈会上获悉,我国唯一电动汽车试验基地――国家电动汽车试验示范区迎来了新一轮发展契机,有望建设成为国家电动汽车检测试验中心,目前已被列入广东省电动汽车发展行动计划。   国家电动汽车试验示范区于1998年6月在广东汕头市正式启动,至今已走过12年创业历程。经过12年的不懈努力,示范区不仅全面地出色地完成国家交赋的各项科研与建设任务,而且全面地经历了电动汽车从研究、开发到产业和运行、示范、试验、检测的过程,采集了大量的技术数据,积累了丰富的经验,为我国电动汽车产业决策提供真实有效的数据依据,为我国其他城市开展电动汽车运行示范提供有益的借鉴。试验示范区建成了3个电动汽车专有的检测实验室和1个数据中心,具备了部分电动汽车的检测试验能力,成为我国目前唯一建设电动汽车检测能力的基地。   据了解,试验示范区至今已获取专利技术9项,参与了国家数拾项标准制定,并作为主编单位编制《电动公共汽车通用技术条件》标准,为广东省内以及外省45家电动汽车、电池生产厂家研发的电动汽车与动力电池进行检测试验,为这些厂家加速研发进程、修正技术路线和改进产品,提升技术水平发挥了积极作用。   试验示范区已成为电动汽车研究、开发的前沿,国内外合作交流的窗口,人才培养的平台。12年来,试验示范区同美国电动汽车(亚洲)公司中国一汽合作,开展混合动力汽车的研发,同国内相关单位合作开展纯电动汽车的研发。上万人次各级领导、国内外专家、业界人士、国际友人莅临示范区视察、考察、开展调研、学术研究和交流活动,并已成为清华大学、北京交通大学、南航大学、上海交通大学、湖南大学、长沙交通大学、中山大学、华南理工大学等本科生、研究生实习和实践基地,被誉为“世界最优秀、功能齐全的示范区”,被称为“中国电动汽车的摇篮”。   据国家电动汽车试验示范区主任孙兆祺和“国家863”重大项目专家王璟琳认为,面对我国经济持续快速增长所面临能源和环境问题的双重压力,特别是能源问题已逐渐成为影响国家安全的重要因素的新动态,发展节能与新能源汽车是我国国民经济可持续发展的战略需要,也是对应世界汽车工业发展的激烈竞争,提高我国汽车工业核心竞争力,建设自主创新体系的迫切需求。   据介绍,推广使用电动汽车有利于调整车用能源结构,实现多元化,减少(轻)对石油的依赖,乃至最终不再依赖。从能源利用率上讲,电动汽车节能作用也是显而易见,从原油到车辆车轮驱动、电动汽车能量转换率比燃油车辆高约50%,节能意义重大。从使用环节上,电动汽车的环保特性不容置疑,对环境几乎不造成污染,尤其是纯电动汽车和燃料电池电动汽车。电动汽车的推广应用是节能,改善城市空气质量,保护生态环境的必然要求。对于用户而言,电动汽车以其无排放或低排放(混合动力汽车)低噪声、安全、舒适和使用的经济性的优点,将提高人们的生活质量,提高人们环保意识起到应有的作用。   “广东已经明确在国家电动汽车试验示范区的基础上,建设国家电动汽车检测试验中心。这是汕头,也是试验示范区新一轮发展的战略机遇。”他们如是说。   他们表示,试验示范区将按汕头市委、市政府决策和要求,努力推进四大方面的工作:一是积极配合汕头市委、市政府在汕实现电动汽车产业的目标,协助即将在汕启动建设电动汽车关键零部件产业基地的民营企业,推进这朝阳产业早日建成 二是尽快落实广东省政府批转《广东省电动汽车发展行动计划》的建设内容,把落户汕头建设的国家电动汽车试验示范区建设成为国家电动汽车检测试验中心 三是利用试验示范区具备的条件、能力和12年来从事的电动汽车运行、试验、示范积累的经验,积极推进汕头市电动汽车的示范推广,希望汕头电动汽车运行示范能够形成规模化 四是按照汕头管辖的南澳县的发展思路,以保护南澳生态环境的主旨,以构建南澳原生态型产业体系为命题,以电动汽车项目为载体,发展海岛低碳经济,促进海岛经济建设,,会同有关方面就项目建设和引资工作付之积极努力。
  • 盘点:PEM制氢电解槽测试系统厂商及产品概览
    2024 年 7 月,国家标准《PEM 电解槽性能测试方法》征求意见稿发布。电解槽测试系统是氢能领域重要的检测设备之一。本标准为首次修订。国内外产品纷纷从示范向市场化产品发展,用户迅速增长。随着PEM制氢电解槽的大规模商业化进程不断推进,无论是批量生产还是研发和技术储备,电解槽的开发和生产过程中都需要进行严格的测试。为此,专业的PEM电解槽测试平台应运而生,这些平台能够监控电解槽的各项参数和运行状态,实现包括伏安特性曲线在内的性能测试、敏感性测试以及寿命评估等多项功能。以下是部分PEM制氢电解槽测试系统厂商及产品的介绍,排名不分先后。一、KEWELL科威尔科威尔技术股份有限公司是一家以测试电源为基础产品,为多行业提供测试系统及智能制造设备的综合性测试装备公司。公司目前主要产品线有测试电源、氢能测试及智能制造装备、功率半导体测试及智能制造装备等。产品主要应用于新能源发电、电动车辆、氢能、功率半导体等工业领域。由于测试电源产品运用的广泛性特点,公司产品还应用于轨道交通、汽车电子、智能制造、机电设备、航空航天、实验室认证等众多行业领域。产品:E500系列、E500-H单池高压版、单池多通道版、HETS-PEM-S系列电解槽测试等。例:E500-L单池常压版该系统运行压力最高2bar,由去离子水循环系统、氮气吹扫单元、压力调节单元、气水分离单元、气体分析预处理单元、PLC采集与控制单元、人机操作单元和安全监控单元等组成,采用公司自主开发的系统测试软件,可满足PEM电解槽的极化曲线、电化学测试、氧中氢浓度在线测试、敏感性测试、耐久性测试、产氢能耗效率、产氢质量测试和产品寿命等测试。产品功能:极化曲线测试功能、手动和自动运行模式、电池电压监测功能、氢/氧压力、温度测试功能、氧中氢浓度在线检测功能、氢/氧自动背压功能、高效汽水分离功能、水路温度、流量及压力控制功能、全自动补水功能、水路电导率监控功能等。二、北京格睿能源科技有限公司北京格睿能源科技有限公司成立于2021年,公司围绕氢能和燃料电池相关领域,以测试设备为基础产品,提供领先的高性能高可靠测试技术解决方案,为氢能行业提供“制-储-运-加-用”测试设备与数字服务。公司依托北京科技大学和清华大学氢能与燃料电池团队,经过多年技术积累,研发产品涵盖了燃料电池堆测试设备、燃料电池系统测试设备、电解槽测试设备以及关键零部件和材料测试设备等,可提供百瓦级至百千瓦级全功率范围的电解水制氢和燃料电池测试设备,并为客户提供智能化测试数据处理分析软件和测试服务。目前,产品已在国内多家高校、相关企业中得到应用,并成功开拓了海外市场。产品:100W 桌面式PEM电解槽测试台、全独立八通道 100W PEM电解槽测试台、整体式八通道 100W PEM电解槽测试台、5KW PEM电解槽测试台、500KW PEM电解槽测试台、GR-WETS-PEM-S500K 系列电解水制氢槽测试系统等。例:GR-WETS-PEM-SC100 系列电解水制氢槽测试设备在行业现有产品性能的基础上,进行了多项升级改进和优化设计。本测试设备由去离子水循环系统、氮气吹扫单元、气水分离单元、气体分析预处理单元、PLC 采集与控制单元、人机操作单元和安全监控单元等组成,采用公司自主开发的系统测试软件,可满足电解槽的极化曲线、产氢能耗效率、产氢质量测试和产品寿命等测试。产品功能:阳极进水温度控制、阳极水流量控制、夹具辅热温度控制、阳极进水温度控制、阳极水流量控制、夹具辅热温度控制、阳极出口温度测量、阴极(氢侧)自动背压、阴极产氢测量、氧中氢浓度在线切换检测、氢气流量在线切换检测等。三、大连锐格新能源大连锐格新能源科技有限公司成立于2009年,是国内最早专门从事氢能检测装备研发、设计与生产的高科技企业之一,拥有目前氢能行业最齐全的检测装备产品系列,目前产品覆盖PEMFC、PEM电解水和SOFC三大品类,主要包括燃料电池测试平台、燃料电池发动机测试系统、燃料电池系统部件测试平台、电解水设备测试平台、燃料电池及系统产线测试产品、燃料电池发动机测试实验室搭建等全系列氢能检测装备。产品:PEM(AEM)电解水制氢测试平台系列等。PEM(AEM)电解水制氢测试平台系列是针对PEM(AEM)制氢电解槽设计的一款测试平台,适用额定功率范围100W~1MW之间的PEM(AEM)制氢电解槽的性能评价。PEM(AEM)电解池测试系统可按照用户操作条件实现PEM(AEM)电解池的性能测试、敏感性测试、部件选型、寿命评估和理论基础研究等功能。通过操作软件实时控制、监测并显示PEM(AEM)电解池运行过程中的各种参数和工作状态,包括水的温度、压力、流量,电压、电流,冷却水温度、产生氢气的温度、压力、露点、纯度等参数,来实现PEM(AEM)电解池在各种不同的工况下的工作。产品功能:数据采集、存储功能:能够实时采集并存储电解槽的水流量、气体流量、温度、压力、电流、电压等信号;背压功能:氢气/氧气自动(手动)背压控制,满足常压到高压范围阴阳极均压、差压的控制功能;气体干燥功能:具备气液分离、气体冷却/干燥/过滤、气体流量精确测量;氮气自动吹扫功能:出现故障或停机时,自动氮气(高压/低压)吹扫,置换氢气管路中氢气;去离子水路控制功能:温度/流量精确调节、电解液回收、电导率在线监测、自动补水等功能;安全连锁及保护功能:软硬件多级安全保护策略和功能;电解池的性能测试(伏安特性曲线)、敏感性测试、部件选型、寿命评估功能;设备稳定性及可靠性:满足7×24小时无人值守全自动运行。四、NBT拜特NBT拜特创立于2005年,是国内新能源测试领域的开拓者,也是国内领先的新能源行业测试设备和技术服务提供商。公司主要业务涵盖锂电和氢电测试设备两大板块,凭借敏锐的市场触觉,优秀的产品品质,持续创新和迭代开发能力,为新能源行业用户提供丰富的产品组合和测试技术解决方案。产品:PE-1K/50K/500K/1MW电解制氢测试系统等。PE-1K/50K/500K/1MW电解制氢测试系统旨在为PEM电解槽制氢提供稳定测试系统,本系统由循环水系统模块、背压模块、降温除湿模块、氮气吹扫模块、PLC采集与控制模块、人机操作和安全监控模块等组成。用于检验电解槽的极化曲线、单池一致性、产氢能耗效率,产氢质量测试和产品寿命测试。产品特点:高效的水汽分离器设计,确保气体流量的精确测量具备安全自动防护操作,可选择执行降载、卸载、断路、降压、中断反应水供应等防护措施具备CV、CC、CP等多种运行模式,单池电压检测及防护,电源输出电压、电流、功率检测及防护功能全自动化无人值守操作完整的软硬件安全运行保护机制及定制化服务生成气精确流量测量,氢中氧,氧中氢在线质量分析,高压低压控制模式五、律致新能源律致是一家致力于为氢能装备、燃料电池系统及核心零部件提供开发测试和智能制造解决方案的创新型技术企业。公司目前为国家级高新技术企业、上海市“专精特新”企业、嘉定区“小巨人”企业,并荣获2021年度中国机械工业科技进步一等奖。公司在汽车、新能源及自动化领域拥有专业的能力和丰富的经验,依托上海交通大学坚实的“产学研”平台,律己达人、锐意创新、笃行致远、共赢未来,力争成为中国氢能和燃料电池领域的技术领跑者。产品:EC系列PEM电解水测试台。EC系列PEM电解水测试台是用于对PEM电解槽进行详细评估和表征的全功能设备。包括集成电源,电化学工作站,EIS阳抗测试仪,以及用于温度,压力,流速监视的实时传感器,是对电解槽进行测试,诊断和分析的理想实验室选择。产品特点高达10Mpa的背压控制解决方案可选的手动/自动背压模块电解电源最大高达1000V的电压,10000A的电解电流可靠的安全互锁装置,强制通风监测模块,使测试更安全有效选配气相色谱仪模块气体纯化模块,纯度99.999%标配阻抗测试模块,10mHz-10kHz的频率范围单节电解槽可选电化学工作站标配阴极水回收单元定制化防爆仓,使用氢更合规高效的远程监控软件,使测试效率更高六、宇科创新大连宇科创新科技有限公司(简称“宇科创新”)成立于2018年,是国家级高新技术企业、省级“专精特新”企业。目前,宇科创新已在电解水制氢测试设备方向展现出了明显优势,在主流的PEM、ALK、AEM等几种类型电解水制氢测试产品均有案例。产品功能氢气流量:PEM电解槽测试设备为500~1000Nm3/h。系统额定压力最大可达6MPa,防爆设计。电解电压及电流可个性化调整,可模拟风电或光伏发电场景。根据型号的不同,巡检节数最大支持1080节。具备氢、氧纯度检测能力。系统工作温度范围RT~90℃。内循环温度通过加热电解液升温,系统和外循环冷却系统可随时调整。对系统压力、温度、工作电流、循环水量电解液流量、气体浓度等参数进行实时监控,有异常立即报警或者停机。全流程压差自动控制。安全保护参数设置可防止用户错误输入造成该保护未保护。安全故障分级报警处理机制,每级报警值列表。具有实际产氢量质量流量在线测能力,测量精度≤1%F.S。除了上述公司外,还有一些其他企业和研究机构也在积极研发相关的测试技术和设备,为PEM制氢电解槽的性能优化和质量控制提供支持。随着氢能行业的迅速发展,专用检测设备的应用领域也在不断扩大。仪器信息网特别设立了氢能行业专用仪器的专题展示区,旨在为这些专业仪器提供一个展示平台,并希望通过此举为提升氢能使用的安全性贡献力量。
  • 德国Comemso电动汽车与充电桩互操作性测试中间人模式
    德国Comemso电动汽车与充电桩互操作性测试中间人模式德国科尼绍Comemso EV充电分析仪/模拟器,通过对充电过程中控制信号和负载回路的监测与评价,为充电中各种问题的分析和解决提供有效的途径。CCS, ISO 15118 / DIN 70121 ,IEC 61851测试系统方案 充电桩通信协议DIN70121、ISO15118、GB/T 27930区别要点DIN70121、ISO 15118、GB/T 27930三者都是针对电动汽车充电设施的充电接口通信这种特定应用场景设计的通信协议。ISO15118、DIN70121基于PLC通信,GB/T27930基于CAN通信。GB/T 27930是针对我国国标GB/T20234.3的直流充电接口制定的协议,而ISO15118除了传统传导式充电外,还涉及到了V2G(向电网回馈电能)和无线充电部分内容。DIN70121是针对欧洲和北美充电接口(Combo,交直流合二为一的一种充电接口)定义的一种通信协议。从分层结构上讲,ISO 15118分为三层,即应用层、互联层和物理层,ISO15118的物理层涵盖了部分数据链路层的功能(因此,称为物理层或许也不太确切)。DIN70121标准中明确指出主要参考了ISO/OSI的7层参考模型,并在规范中进行了描述。GB/T 27930在ISO/OSI的7层参考模型基础上的简化模型,简化后分为三层:物理层、数据链路层以及应用层。CCS一致性测试系统解决方案通信协议一致性及互操作测试保障了互操作,但是真正做好非常不易。首先要求测试规范定义者及测试系统开发者有通信专业知识,需要精通要待测试的通信技术和协议细节。在精通技术和通信协议基础上,还需要制定协议实现一致性声明(PICS),测试套结构和测试目的(TSS&TP),抽象测试集及部分协议实现测试的额外信息(PIXIT)三个主要协议测试规范文档等工作。PASSIVE GATEWAY “comemso是一家创新型公司,在汽车和电子移动领域建立了自己的地位。我们很高兴能将客户的需求作为新产品的基础,并用我们的创新技术与之互补,从而创造出具有卓越功能的新系统。” 德国科尼绍充电测试仪CCS,CHAdeMO3.0,GBT标准 CCS, ISO 15118 / DIN 70121 ,IEC 61851测试系统方案PLC-SNIFFER(PASSIVE)德国科尼绍Comemso公司发源于德国斯图加特企业工业的摇篮;科尼绍Comemso作为CharIN.e.v的会员,德国科尼绍Comemso GmbH是ISO15118-4 、ISO15118-5, DIN70121测试规范的主要起草者。MANIPULATING GATEWAY德国科尼绍Comemso电动汽车充电桩分析仪,能够用于测试充电功能和互操作性,高精度、准确的测试数据,符合欧标、日标、国标;戴姆勒和宝马等知名德国企业的合作伙伴。符合交流AC标准:IEC61851-1,SAEJ1772和GB/T18487.1-2015符合直流DC标准: IEC 61851-1, DIN 70121, ISO 15118, SAE J1772 和IEC 61851-23.通讯协议分析标准:GB/T27930-2011和GB/T27930-2015标准专为不同类型的使用而设计1、充电全过程中进行实时测试分析(Man-in-the-Middle模式):放在EVSE-EV中间,对充电过程进行监测;可以长时间进行数据记录l 电流负载回路品质监测:设定负载电流的允许波动范围,自动纪录超过设定范围的片段数和位置。l CP信号品质监测:设定控制信号的平台值、频率、占空比等参数的误差允许范围。2、EV Test模式 电动汽车测试模拟EV Test模拟充电桩,和电源组合进行动作,检测电动汽车l EV端响应速度测试l CP信号耐受性模拟测试l PP响应模拟测试3、 EVSE Test模式测试EVSE充电桩EVSE Test模拟电动汽车,搭配电源电子负荷,检测充电桩l EVSE输出CP信号的品质检测l 负载响应速度测试lEV端R误差模拟测试l EV端故障模拟测试l 线路、接口故障、老化测试l CP信号短路测试产品优势1、 领先的测量技术在充电系统分析领域2、 交流充电分析符合IEC 61851-1 充电模式1, 2 3, SAE J1772 和GB/T 18487.1-2015 (AC).3、 充当PLC跟踪器(纪录SLAC,V2G消息),实时测量AC / DC电流和电压4、 DC直流充电分析符合IEC 61851-1 充电模式4, DIN 70121, ISO 15118 和 SAE J1772, 同时也满足IEC61851-23附件 CC (可选).5、 对整个充电过程进行长期分析6、 无需示波器!在几个小时的每个时段内进行硬实时和自动化测试,以符合控制传输信号的标准。7、 可以检测和记录电流中断或组件损坏的原因,例如, 关于具有特定充电站的特定电动车辆之间的“不兼容”。8、 适用于不同充电连接器接口和应用的大量连接器和适配器。9、 可实现CAN接口功能测试(EV测试/ EVSE测试)的实时测量, 分 析和控制,半自动化和测试库。10、模块化扩展选项,适用于软件和硬件。11、坚固的外壳,适合移动户外使用,电池供电,IP66封闭式外壳,IP54开放式外壳。12、直观的操作/简便的测试自动化。13、国际知名的新能源汽车厂、充电桩制造商中广泛的成功使用。Head-office:Unit 2309, BANK OF AMERICA TOWER 12, HARCOURT ROAD CENTRAL,HONG KONGMainland-office:21/F, PEARL RIVER TOWER, NO.15 ZHUJIANG WEST ROAD, TIANHE DISTRICT, GUANGZHOU热线电话:400-8018-534, 400-860-5168转3111 020-83655027, 0755-23228005FAX:400-860-5168E-mail:order@freeboard.com.cn
  • “一盔一带,安全常在”,新国标下电动车头盔安全性能力学测试
    导读如今,电动自行车已逐渐成为城市出行的重要交通工具之一。然而,夏日炎炎之际,许多人因为头盔的厚重而犹豫不决,是否戴头盔成为他们心中的难题。据浙江交通大数据统计,不戴头盔的骑行者比戴头盔的人更加危险。每年约有80%的电动车和摩托车交通事故死亡是由于颅脑损伤引起的,而正确佩戴头盔可以降低交通事故死亡风险60%至70%。为了保护大家的生命安全,公安部交管局部署深入推进"一盔一带"安全守护行动。这一行动在全国范围内开展,公安交管部门将加强执法管理,依法查处不佩戴安全头盔的摩托车和电动自行车骑乘人员,帮助养成安全习惯。同时,新国标《GB 811-2022 摩托车、电动自行车乘员头盔》已于7月1号出台,意味着电动车骑行者必须遵守新规定,即佩戴符合国家标准的头盔。这一规定引发了人们对如何选择优质电动车头盔的热议。头盔的质量与安全息息相关 头盔质量直接关系到生命安全,劣质头盔可能导致二次伤害。例如,在2021年1月发生的一起中山电动自行车与汽车轻微碰撞事故中,骑行者眼部持续出血,头盔破损。事故调查发现,是头盔质量问题导致了碎片刺伤眼睛。市场上提供各种品牌和材质的头盔,外壳材料对防护性能和使用寿命产生重要影响。常见的选择包括ABS(成本较低,广泛应用于民用和低成本市场)和PC材料(具有高韧性和耐冲击性,适用于中高端市场)。此外,还有针对高端需求的玻纤、碳纤维和尼龙等专业材料可供选择。岛津方案为确保头盔安全性能,应对原材料进行严格的检测和评估。岛津试验机可以进行对头盔外壳材料的原材料进行拉伸弯曲试验,同时也能对整个头盔进行压缩变形试验分析。头盔塑料原材料及类似物拉伸/弯曲试验我们选取几种塑料材料:PP(高聚物聚丙烯)/PC(聚碳酸酯)/AS(丙烯腈-苯乙烯共聚物),进行拉伸弯曲试验。哑铃型试样表1. 试样的规格参数注:PP(T20)指PP(高聚物聚丙烯)添加20%滑石粉作为抗老化剂AS(G20)指AS(丙烯腈-苯乙烯共聚物)添加20%玻璃纤维填充增强拉伸试验曲线表2. 拉伸试验结果弯曲试验弯曲试验曲线表3. 弯曲试验结果从拉伸/弯曲试验结果可以看出:在拉伸/弯曲强度,弯曲弹性模量等力学性能指标中,AS(G20)>PC>PP(T20)。头盔/头盔扣带刚度试验通过使用定制夹具,岛津试验机可以根据《GB 811-2022 摩托车、电动自行车乘员头盔》进行头盔刚度试验,也可以对头盔扣带进行单独试验。结语岛津具有丰富的产品线,提供各种静态试验机与动态试验机提供力学测试,并进行定制化夹具设计,为客户提供一整套服务与方案。暑假期间,岛津呼吁广大市民和广大家长以身作则,为孩子树立一个优秀的榜样。在驾驶摩托车和电动自行车时,务必规范佩戴安全头盔并严格遵守交通规则。撰稿人:尹奕斌本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 需购置光谱仪等设备128台(套),年产10万件电子测试仪器项目即将开工
    近日,千里马招标网显示,江苏百旺金属制品有限公司10万件电子测试仪器制造项目将于2月开工,竣工时间为12月。信息显示,该项目新增建筑面积3000平方米,项目需购置光谱仪、变压器综合测试台、激光切割机、耐压试验装置等128台(套),工艺流程:原料(生铸铁、金刚玉)→注塑成型→冷却→焊接→测试→组装→检验出货;项目建成后预计年新增10万件电子测量仪器。
  • 欧盟电动玩具新安全标准出台
    2012年11月15日,欧盟《官方公报》刊登一则和玩具安全指令(第2009/48/EC号指令)有关的通报。根据指令条文,欧盟国家须于2011年7月20日前实施该项指令。   通报列出多项安全标准的最新名称及参考编号。该等标准关乎(1)玩具的机械及物理特性 (2)玩具的易燃性 (3)供家庭使用的动态玩具 (4)电动玩具。   欧盟标准化机构欧洲标准委员会(CEN)及欧洲电工技术标准委员会(CENELEC)制订的安全标准,补充了玩具安全指令附件二所载的基本安全要求。于2012年11月15日发出的通报,提及由欧洲电工技术标准委员会订立的电动玩具安全标准,其参考编号为EN 62115:2005/A11:2012。这项欧洲标准列出的电力安全规定,是针对供14岁以下儿童使用,至少有1个功能依靠电力运作的玩具。   指令本身也对玩具的电力特性订立具体规定。根据指令,在欧盟销售的玩具和玩具零件:   不得由额定电压超过24伏特的直流电源或相当的交流电源驱动   须有妥当的绝缘装置及机械保护,以防范触电风险   须确保直接可触及表面的最高温度不会导致烫伤 及   须没有由雷射光束、发光二极管(LED)或任何其他辐射引致眼睛或皮肤受伤的风险。   受欧洲电工技术标准委员会新电动玩具安全标准监管的玩具,例子包括电动组装玩具、实验型玩具、电动功能玩具及视频玩具。使用电力以支援次级功能的玩具,例如内部装有电灯的娃娃屋,也落入这项标准的监管范围。   新电动玩具安全标准修订了欧洲标准EN 62115: 2005,只涵盖玩具的电力安全方面。非电力安全事宜,由EN 71系列监管。下列为新标准的部分重点:   升温及不正常运作 – 评估装有保护性电子电路的玩具:装有保护性电子电路的玩具,必须符合标准所列的要求。测试旨在检查玩具不会因为电磁现象而失灵,影响安全。   升温及不正常运作 – 可触及部分的升温情况:玩具若超过针对较低年龄组别的升温上限,必须附有警告字句,声明不适合较低年龄组别儿童使用。   关于电脑玩具的规定:玩具的使用说明应指出该玩具只能连接某一种设备,或导电部分不可被触及。导电部分和可触及部分之间的绝缘体至少须有1毫米厚度,并能承受一项1500伏电强度测试。至于连接电脑或同类装置的电脑玩具,可触及部分和导电部分之间至少须有1.5毫米的爬电距离及电气间隙。   使用变压器的玩具—新警告规定:使用变压器的玩具,必须附有年龄警告,例如「警告:不适合36个月以下儿童」,让消费者购买该产品时注意得到。除了年龄警告,亦应附有关于变压器的危险警告,例如「不当使用变压器可引致触电」。   通报列出的标准,业者可以付费购买,详情可向欧洲标准化机构(欧洲标准委员会、欧洲电工技术标准委员会)或欧盟成员国的标准化机构查询。www.cen.eu 及 www.cenelec.eu载有联络资料。
  • Intertek亚太首家电动汽车实验室成立
    5月底比亚迪纯电动汽车E6被撞起火事故,让电动汽车的安全性再次成为关注焦点。近日,世界领先的质量与安全第三方机构Intertek(天祥集团)宣布在上海设立亚太地区首家电动汽车实验室,为汽车整车及电池系统制造商提供专业技术支持。   在全球能源危机和日益严峻的节能减排环保的压力之下,发展电动汽车将成为未来汽车行业发展的重要领域。“十二五”期间,我国将实施“纯电驱动”的技术转型战略,重点突破电池、电机、电控等关键核心技术,以及电动汽车整车关键技术和商业化瓶颈。此次成立的Intertek上海电动汽车实验室不仅为中国的客户提供电动汽车电芯、模块测试服务,还将成为国内首家拥有完备的动力电池包级别的全套验证测试的实验室,预计今年下半年还将推出动力电池包滥用性测试服务。   Intertek商用及电子电气全球总裁Gregg Tiemann表示,除了北美和上海之外,Intertek也正在德国建立一所与这两所实验室同等规模的专业动力电池检测实验室,全面构建Intertek电动汽车检测的全球服务网络。
  • 世界最大单台推力电动振动台问世
    近日从在苏州召开的“创新驱动发展成就展暨军民融合交流大会”上获悉,我国拥有自主知识产权的世界最大单台推力电动振动台在苏州问世。这台推力达到50吨的大型电动振动台由苏州东陵振动试验仪器公司独立研发,已通过中国计量科学研究院的校准验证。   据该公司总设计师江运泰介绍,研究团队在50吨振动台的研发过程中,相继攻克了动圈的一阶轴向共振频率控制、驱动线圈绕组冷却效果控制、内短路环冷却效果控制、功率放大器与振动台阻抗匹配等关键技术难关。与国外单台最大推力电动振动台相比,新问世的振动台在最大正弦力、最大位移、最大随机力等5项关键技术指标上领先,其他3项关键技术指标持平。   据了解,在产品故障失效事件中,30%的事件是由振动引起的。因此,振动试验成为预计产品的振动特性以及检验产品性能及其可靠性的必不可少的技术手段。   近年来,我国相继开展登月工程、大飞机工程、高铁工程等国家重点工程,对振动试验设备的推力需求不断加大,国内科研单位迫切需求大推力的电动振动试验设备。在单台50吨电动振动器问世之前,国内外为满足振动试验需求,采取两台或多台振动台并机激振的方式来解决单台振动台激振推力不足的难题。“并机系统有诸多先天性缺陷,是一种推力达不到情况下的权宜之策。”江运泰告诉《中国科学报》记者。   他介绍说,多台并机结构需要在多台小推力的振动台顶部附加一个大尺寸、大质量的公共台面,附加台面易引起台面振型模态的变化、大幅降低台面运动的均匀度指标等试验问题,从而使整个振动试验系统的有效推力与可靠性大幅降低。   该公司于2008年研制出35吨级电动振动台,打破了欧美对该设备的技术垄断与禁运封锁,成为当时世界上最先进的电动振动台。中国工程院院士王子才表示,50吨电动振动台部分指标已经达到并超过国际先进水平,“让国际为之振动”。
  • GB/T 36972-2018《电动自行车用锂离子蓄电池》将于2019年07月01日正式实施
    由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准的GB/T 36972-2018《电动自行车用锂离子蓄电池》国家标准于2018年12月28日正式发布,将于2019年07月01日正式实施,该标准对推动电动自行车用锂离子电池综合标准化工作及电动自行车锂离子电池推广应用具有重要意义和作用,同时也为电动车用锂离子电池引领了一条健康、可持续发展的道路。我国是全球电动自行车生产和销售大国,经过多年的市场发展,人们环保意识的加强,绿色出行的理念深入人心,电动自行车逐渐成为消费者日常短途出行的重要交通工具。工信部数据显示,当前国内电动自行车的社会保有量约2亿辆,年产量为3000多万辆。而锂电池产品占有量仅约10%。随着现行强制性国家标准GB 17761-2018《电动自行车通用技术条件》即将于2019年04月15日强制实施,新的电动自行车国标明确规定电动自行车需具有脚踏骑行能力,zui高设计车速不超过25Km/h,整车质量(含电池)不超过55Kg,电机功率不超过400W,蓄电池标称电压不超过48V等。电动自行车新国标的执行,在车型结构、重量及相关性能等各方面要求很大程度指向锂电款,铅酸电池因其重量过大,加之标准对车辆脚踏行驶能力有要求,所以铅酸款电动自行车要通过3C认证比较困难,未来电动自行车采用锂电池是大势所趋。随着强制性新国标的势在必行,让具备质量轻、容量大、充放电次数多等优势的锂电池成为新日、爱玛、雅迪、立马、绿源、台铃、新大洲、新蕾、绿能、绿佳、凤凰、小牛、金箭、新本?冈田等多家电动自行车企业产品研发的主攻方向。电动自行车用锂离子蓄电池与传统的铅酸蓄电池相比,在安全性、性价比、互换性和回收处理等方面还存在一些问题。此次工信部正式发布出台的GB/T 36972-2018《电动自行车用锂离子蓄电池》新的标准体系以锂离子蓄电池为核心,主要从电芯及电池组、附件及部件和电动自行车应用等方面完善优化,以促进锂离子电池在电动自行车市场中的应用。GB/T 36972-2018《电动自行车用锂离子蓄电池》主要由国家轻型电动车及电池产品质量监督检验中心、星恒电源股份有限公司、山东中信迪生电源有限公司、天津力神电池股份有限公司、浙江超威创元实业有限公司、杭州万好万家动力电池有限公司、浙江天能能源科技股份有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司、江苏双登富朗特新能源有限公司、河南环宇赛尔新能源科技有限公司、浙江振龙电源股份有限公司、上海化工研究院有限公司、大连中比动力电池有限公司、云南能投汇龙科技股份有限公司、捷奥比电动车有限公司、深圳市深铃车业有限公司、雅迪科技集团有限公司等单位起草。本标准规定了电动自行车用锂离子蓄电池的术语和定义、符号和型号命名、要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输及贮存。本标准适用于电动自行车用锂离子蓄电池组(以下简称电池组)。此次同时发布的还有其他几项相关标准:1)GB/T 36943-2018《电动自行车用锂离子蓄电池型号命名与标志要求》本标准主要由国家轻型电动车及电池产品质量监督检验中心、浙江超威创元实业有限公司、上海德朗能动力电池有限公司、优科能源(漳州)有限公司、雅迪科技集团有限公司等单位起草。本标准规定了电动自行车用锂离子蓄电池型号命名方法和标志要求。本标准适用于电动自行车用锂离子蓄电池。2)GB/T 36945-2018《电动自行车用锂离子蓄电池词汇》本标准主要由上海德朗能动力电池有限公司、国家轻型电动车及电池产品质量监督检验中心、浙江超威创元实业有限公司、浙江天能能源科技股份有限公司、雅迪科技集团有限公司等单位起草。本标准规定了电动自行车用锂离子蓄电池的一般词汇。本标准适用于电动自行车用锂离子蓄电池。电动自行车新国标GB17761的发布及实施,要求整车重量不大于55KG。采用铅酸蓄电池的电动自行车已不能完全满足国家强制标准的要求。为适应电动自行车新国标的要求,很多企业纷纷推出以锂离子电池为动力源的电动自行车。然而现行电动自行车锂离子电池标准要求滞后,行业缺乏准入门槛。该三项锂电池国家标准的实施将对促进锂电池产品技术水平提升,引导行业升级,走高质量发展道路。3)GB/T 36944-2018《电动自行车用充电器技术要求》本标准主要由国家轻型电动车及电池产品质量监督检验中心、南京西普尔科技实业有限公司、浙江超威创元实业有限公司、南京特能电子有限公司、清华大学、天能电池集团有限公司、浙江绿源电动车有限公司、雅迪科技集团有限公司、爱玛科技集团股份有限公司、江苏新日电动车股份有限公司、立马车业集团有限公司、澳柯玛(沂南)新能源电动车有限公司、浙江聚源电子有限公司、江苏江禾高科电子有限公司、江苏海宝电池科技有限公司、扬州奥凯新能源科技有限公司、上海协津自行车科技服务有限公司、无锡市产品质量监督检验院、台州市质量技术监督检测研究院等单位起草。本标准规定了电动自行车用充电器的术语和定义、分类和代号、要求、试验方法、检验规则、标志、说明书、包装、运输和贮存。本标准适用于额定电压不超过250V的电动自行车用蓄电池充电器。本标准不适用于电动自行车用车载充电器。电动自行车用充电器是使用极为广泛的民用品,同时它也是新能源中最主要的组成部分,由于充电器质量问题,可能直接导致被充电的铅酸或锂离子电池损坏,甚至引起人生、财产安全事故。目前,涉及普通消费者的其他产品基本都有安全标准,该标准项目是电动自行车用充电器安全使用中的迫切需求的,可以填补国家标准在这方面检测标准的空白,对于电动自行车用充电器规范及发展和普通消费者的安全使用都将起到重要的作用。Delta德尔塔仪器专注于锂电池方面的检测设备,如锂电池温控型外部短路试验机|锂电池过充过放测试系统|过充过放测试防爆试验箱|锂电池振动冲击试验台|锂电池挤压针刺一体试验机|锂电池重物冲击试验机|锂电池热冲击(热滥用)试验箱|锂电池燃烧喷射试验机|锂电池加速度冲击试验台|锂电池高低温冷热冲击试验箱|锂电池跌落试验机|锂电池高空低气压试验箱。除了锂电池方面的检测设备,还专注电动自行车用的电气安全安规、环境可靠性、车架部件检测设备的研发制造,如电动自行车充电器测试仪|电动自行车路视仪|电动自行车把立管弯曲强度试验机|电动自行车车架前叉振动试验机|车架前叉组合件落下试验机|车架前叉组合件落重试验机等等,符合GB17761-2018电动自行车新国标要求。18128028677张工。
  • 539万!2024年新疆大学“双一流”建设(第二批)分析测试中心(进口)共享仪器平台采购项目
    一、项目基本情况项目编号:xsj2024106-7项目名称:2024年新疆大学“双一流”建设(第二批)分析测试中心(进口)共享仪器平台检测能力提升(2期)采购方式:公开招标预算金额(元):5360000最高限价(元):1960000,2470000,930000采购需求:标项一 标项名称:2024年新疆大学“双一流”建设(第二批)分析测试中心(进口)共享仪器平台检测能力提升(2期)(第一包) 数量:不限 预算金额(元):1960000 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:具体采购要求详见招标文件 备注:标项二 标项名称:2024年新疆大学“双一流”建设(第二批)分析测试中心(进口)共享仪器平台检测能力提升(2期)(第二包) 数量:不限 预算金额(元):2470000 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:具体采购要求详见招标文件 备注:标项三 标项名称:2024年新疆大学“双一流”建设(第二批)分析测试中心(进口)共享仪器平台检测能力提升(2期)(第三包) 数量:不限 预算金额(元):930000 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:具体采购要求详见招标文件 备注:合同履约期限:标项 1、2、3,详见招标文件“第五章采购需求”本项目(否)接受联合体投标。二、获取招标文件时间:2024年03月05日至2024年03月26日,每天上午00:00至12:00,下午12:00至23:59(北京时间,法定节假日除外)地点:政采云平台http://www.zcygov.cn/方式:供应商登陆政采云账户(网址:https://www.zcygov.cn/),在线申请获取采购文件(登录政府采购云平台→采购项目→获取采购文件→申请,审核通过后可下载招标文件,如有操作性问题,可与政采云在线客服进行咨询,咨询电话95763)。售价(元):0三、对本次采购提出询问,请按以下方式联系1.采购人信息名 称:新疆大学地 址:乌鲁木齐市胜利路666号联系方式:0991-85800352.采购代理机构信息名 称:新疆新世纪招标有限公司地 址:新疆乌鲁木齐市水磨沟区新兴街20号凤凰科技大厦五楼联系方式:18799185025、131099692293.项目联系方式项目联系人:周志伟、宋金龙电 话:18799185025、13109969229
  • 【扫描电镜应用】说到安全,电动自行车多跟电动汽车学学吧!
    扫描电镜是用于样品微区形貌、结构及成分的观察和分析的仪器。电子枪发射的电子束在扫描电镜镜筒中,通过电磁透镜聚焦和电场加速,入射到样品表面,束电子与样品原子核或核外电子发生多种相互作用,从而产生各种反映样品特征的信号。这些信号包括:二次电子、背散射电子、X 射线等。其中,二次电子和背散射电子被相应的探头接收,即可获得形貌信息;X 射线被能谱探头接收并分析,即可获得成分信息。这可以有效的应用在锂电池行业的清洁度分析中。01触目惊心的电动自行车事故,是偶然吗?2024 年 2 月 23 日,南京雨花台区明尚西苑居民楼火灾已致 15 人死亡,44 人受伤,初步分析为小区 6 栋建筑地面架空层停放电动自行车处起火引发。电动自行车引起的火灾并非偶然。根据国家消防救援局的统计,2022 年,全国电动自行车保有量为 3 亿多辆且不断增多,火灾风险持续上升,全年共接报电动自行车(电动助力车)火灾 1.8 万起,比 2021 上升 23.4%,国家消防救援局提示,相关风险应予持续关注。但到了 2023 年,全国接报的电动自行车火灾数量继续攀升,高达 2.1 万起,相比 2022 年上升 17.4%。同时,数据显示,有 80% 的电动自行车火灾是在充电时发生的,其中超过一半发生在夜间充电过程中。02电动自行车和电动汽车,谁更安全?电动车较核心也是较危险的部件是电池,针对电池的安全要求,在 2015 年就推出了针对电动汽车的国家标准《电动汽车用动力蓄电池安全要求》,该标准在 2020 年又重新修订。参与标准制定和修改的企业包括了宁德时代、国轩高科、天津力神等锂电池大厂,也包括比亚迪、北汽、上汽、广汽、吉利、长安、奇瑞、蔚来等大型车厂,以及中国汽车技术研究中心、中国电子科技集团、工信部装备发展中心等。可见整个产业和国家对电动汽车电池安全的重视程度针对电动自行车的电池安全,直到 2022 年,才由工信部组织起草强制性国家标准《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》,目前正处于审查阶段,按计划该国家标准将于 2024 年发布。显然电动自行车行业对电池安全的重视程度和研发投入水平,是远比不上电动汽车的。据市场监管总局消息,2022 年,市场监管总局组织开展了电动自行车和电动自行车电池产品质量国家监督抽查,共对 262 家企业生产的 295 批次产品进行了检验,发现 62 批次产品不合格,抽查不合格率为 21.0%。图片来源:市场监管总局官网03.为什么电动汽车更安全?锂电池生产是一个复杂的过程,从原材料、电信、模组、Pack 到最终的电池系统。锂电池的生产过程主要可以分为以下几个步骤:01.正极材料的制备通常使用的正极材料包括锂铁磷 (LiFePO)、锂镍钴锰氧化物 (NCM)、锂钴氧化物 (LiCoO) 等。这一步涉及到的工艺包括混合原料、煅烧等,目的是制备出高性能的正极材料。02.负极材料的制备常见的负极材料有石墨、硅基材料等。制备过程可能包括球磨、热处理等步骤,以得到具有优良电化学性能的负极材料。03.电解质的配制电解质是锂离子在正极和负极之间移动的媒介,通常是由锂盐溶解在有机溶剂中形成的。这一步骤需要精确控制电解质的配比和纯度。04.隔膜的准备隔膜是电池内部用来隔开正负极材料、同时允许锂离子通过的薄膜。隔膜的材料、孔隙率和厚度都会影响到电池的性能。05.电极片的制作将制备好的正极材料、负极材料分别涂布在金属集流体上(正极通常使用铝箔,负极使用铜箔),然后进行干燥和压实,制成电极片。06.电池组装在干净的环境中,将正极片、负极片和隔膜按照一定顺序叠加,并注入电解质,最后封装成电池。这一步骤可能包括堆叠、卷绕或折叠等不同的技术路线,具体取决于电池的设计。07.封装电池组装好后,需要在无尘环境下将电池芯体放入外壳中,并进行封口,确保电池的密封性和安全性。08.化成和老化新制造的电池需要通过充放电循环的方式来激活,这一过程称为化成。化成后的电池还需要经过一段时间的老化测试,以确保其性能稳定。09.测试和分选完成上述所有步骤后,每个电池都需要经过一系列的性能测试,包括容量、内阻、循环寿命等。根据测试结果,电池将被分选和分类,以满足不同应用的需求。这个过程中,每一个步骤都对电池的最终性能有重要影响,因此需要精确控制和高标准的质量管理。同时,影响电池安全的因素也有很多,包括:热稳定性、金属异物、负极析锂、隔膜瑕疵、设计 / 制造缺陷、极片变形 / 微短路等。以金属异物为例锂电池在生产过程中,金属异物的混入是一个严重的质量安全隐患,因为金属异物可以导致电池短路,甚至引发热失控和火灾。为了确保电池安全,针对金属异物的检测是非常重要的。目前,各大动力电池厂家都进行了深入的研究。具体检测方法包括:a) 全自动光镜统计法金属表面的物理特性决定了光线不能进入金属物质,它会像镜子般把所有入射光全部反射出去。入射光在经由金属表面反射后,其反射光与入射光具有相同的振动方向。如果反射光通过两片平行的偏振片,金属颗粒呈现亮色;如果反射光通过两片垂直的偏振片,金属颗粒呈现纯黑色。入射光在经过非金属物质后,其振动方向会发生改变(主要原因是光可以射入非金属物质内部),经过非金属物质内部后再出来的反射光不再具有偏振性,其方向也会发生改变。反射光通过平行和垂直的偏振片时,其亮度变化不大。通过记录、对比颗粒在不同偏振光下的图片,而后鉴别出金属和非金属颗粒。并非所有金属颗粒都具有相同的危害性,例如,在对大量失效电池进行拆解分析后发现,相对于不锈钢,铜的危害性更高。主要是因为铜离子更容易在负极析出,析出后的生长方式呈现枝晶状,很容易刺穿隔膜。并且,铜的电导率比铁高了一个数量级,一旦铜枝晶刺穿隔膜,极易导致电池内部短路,进一步导致电池过热甚至起火。为了有效评估金属颗粒的危害性,需要知道颗粒的详细成分,而光学显微镜只能区分金属和非金属,但具体是哪类金属则无从得知。这就需要借助电子显微镜。b) 全自动电镜统计法飞纳 ParticleX Battery 基于扫描电镜+能谱法专业用于锂电清洁度分析,采用 CeB6单晶体灯丝,测试寿命超过 2000 小时,可连续隔夜分析,无需频繁更换灯丝。大样品仓室,可视面积为 100×100 mm,可放置 4 片直径 47mm 的圆形滤膜,样品测试自动切换,生产工程师可以轻松实现实时监控生产车间的质量控制。特殊颗粒详细信息展示:异物颗粒分类统计:ParticleX Battery如果您对全自动锂电清洁度分析感兴趣,欢迎详聊。光镜法和电镜法作为一种可视化的方法,只能观察材料表面,对于材料内部的特征,则需要借助显微CT。c) 显微 CT 法显微计算机断层扫描(Micro-CT)是一种非破坏性检测技术,能够提供物体内部的三维图像。在锂电池领域,显微 CT 可以用来检测和分析电池内部结构,包括检测内部的金属异物。这种方法对于理解电池的内部机理、评估电池的质量以及提高电池的安全性具有重要价值。04.要怎么做01.国家多年来,我国缺少电动自行车锂电池强制性国家标准,锂电池质量参差不齐,导致安全事故频发。为从源头防范事故发生,提高和完善电池安全标准刻不容缓。2022 年由工业和信息化部组织起草的强制性国家标准《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》已经完成了起草和征求意见阶段,目前正处于审查阶段。希望这项强制性国家标准尽快发布实施,并严格执行。02.企业希望给电动自行车提供锂电池的厂家能够参考电动汽车锂电池生产安全规范,借鉴同行业更先进的检测方法和检测标准。提升产品的安全性,降低产品不良品率。03.个人提升安全意识,做到以下几点:
  • 滚球法初粘性测试仪和环形初粘力测试仪检测的是同一种性能吗
    在探讨滚球法初粘性测试仪与环形初粘力测试仪是否检测同一种性能之前,我们首先需要深入理解这两种测试仪器的工作原理、应用场景以及它们各自所侧重测量的物理属性。通过对比分析,我们可以更清晰地认识到两者之间的异同点。一、测试原理与机制滚球法初粘性测试仪工作原理:滚球法初粘性测试仪,顾名思义,是通过观察特定重量的钢球在倾斜的试样表面滚落的最远距离,来评估材料的初粘性。测试时,将试样水平固定在测试台上,上方放置一定质量的钢球,并逐渐调整测试台的倾斜角度,直至钢球开始滚动并记录下滚动的最远距离。这个距离反映了材料表面对钢球的初始粘附能力,即初粘性。机制解析:此方法的核心在于模拟了材料在实际应用中,与轻小物体接触时产生的瞬间粘附效果。它侧重于测量材料表面的动态粘附特性,即在一定条件下,材料表面能够短暂保持接触物体不立即脱落的能力。环形初粘力测试仪工作原理:环形初粘力测试仪则采用了不同的测试原理。它利用一个特定形状和尺寸的环形压头,以恒定的速度或压力压在试样上,随后将环形压头与试样分离,通过测量分离过程中所需的最大力或能量,来量化材料的初粘力。这个过程模拟了材料在受到外力作用时,抵抗分离所需的力学性能。机制解析:环形初粘力测试仪更多地关注于材料表面在静态或准静态条件下的粘附强度,即材料表面与另一物体接触并尝试分离时,所展现出的抵抗分离的能力。这种测试方法对于评估材料的密封性、粘接强度等方面具有重要意义。二、检测性能的差异动态与静态的区分从上述原理可以看出,滚球法初粘性测试仪侧重于测量材料表面的动态粘附特性,即材料在受到外力作用(如倾斜角度变化导致的重力作用)时,表面能够短暂保持接触物体不脱落的能力。而环形初粘力测试仪则更侧重于评估材料在静态或准静态条件下的粘附强度,即抵抗分离所需的最大力或能量。应用场景的不同这两种测试方法的应用场景也因此而有所差异。滚球法初粘性测试仪因其简单快捷、易于操作的特点,广泛应用于胶带、不干胶、保护膜等材料的初粘性评估。它能够有效反映材料在实际使用过程中的粘附表现,为产品质量的控制提供重要依据。而环形初粘力测试仪则更适用于需要精确测量材料粘附强度的场合,如密封材料、粘合剂等领域的研发与质量控制。三、综合分析与结论综上所述,滚球法初粘性测试仪与环形初粘力测试仪虽然都涉及对材料初粘性能的测试,但它们所检测的具体性能并不完全相同。滚球法侧重于材料表面的动态粘附特性,而环形初粘力测试仪则更关注于静态或准静态条件下的粘附强度。因此,在选择测试方法时,应根据具体的应用场景和测试需求来确定使用哪种仪器,以确保测试结果的准确性和可靠性。此外,值得注意的是,随着科技的进步和测试技术的发展,新的测试方法和仪器不断涌现。在实际应用中,我们还可以结合多种测试手段,对材料的粘附性能进行全面、深入的评估,以更好地满足产品研发、质量控制以及市场应用的需求。总之,滚球法初粘性测试仪与环形初粘力测试仪各有其独特的测试原理和应用场景,它们共同构成了材料粘附性能测试领域的重要工具。通过科学合理地选择和使用这些工具,我们可以更加准确地了解材料的粘附性能,为相关领域的研发和创新提供有力支持。
  • 电动汽车电池及充放电标准将在“十二五”期间出台
    电动汽车电池及充放电标准将在“十二五”期间出台   电动汽车换电池只需一分钟   全国政协委员、中国工程院院士、东北电网有限公司名誉总工程师黄其励在全国两会期间透露,目前国家电网正在研究电动汽车充电、电池生产等相关标准,预计将在“十二五”期间出台。   据悉,为了发展新能源汽车,目前各省市都计划或试点建设了充电站和充电桩。但是电动汽车充电需要时间,快速充电要10分钟,正常充电要1个小时。因此国家电网正在研究汽车充电换电池的方案及相关标准,但这首先需要全国出台相关的统一标准。   黄其励说,对于充电站来说,电动汽车的电池可以统一进行充电,充电的时间也可以灵活掌握,比方可以在全国用电低谷的时候充电。对于汽车用户来说,只需要把原来的电池卸下来,把充满电的电池再装上去就行,1分钟之内就可以换好电池,会比加油还简单。   据悉,充电、换电池的工作现在由哪个部门来负责尚未确定,但大家普遍认为由电力公司来统一操作比较合适。黄其励认为,电动汽车充电可换电池的相关国家标准只要一出台,电动汽车的发展就会非常快了。   据介绍,现在推广电动汽车最大的问题就是电池造价问题。“刚开始可能电池的价格会比较高,一般家庭买不起。但政府可以适当给予一些补助,鼓励购买新能源汽车,情况就会好起来。”黄其励说。
  • INNOVATEST轶诺帮您轻松配置硬度测试方案
    轶诺INNOVATEST轶诺INNOVATEST着眼未来, 已成为硬度测试领域的创新者。我们已在机械领域、数字领域和光学领域取得突出成绩。无论您是需要评估用于商业运输、航空航天、桥梁建筑、牙科矫正的高级铁、铝、塑料部件,或需要保证测试步骤符合生产标准及内联测试,INNOVATEST轶诺提供的硬度测试解决方案为瞬息万变的世界产生的创新要求创造诸多可能。在INNOVATEST轶诺官网https://www.innovatest-shanghai.com,您可以方便快捷地选择适合您需求的硬度计配置, 八步即可完成:硬度计配置步骤配置 - 机器类型有布氏、洛氏、维氏、显微维氏、努氏、布洛维硬度计等可选。配置 - 工作台/测试台根据工件尺寸、形状和测试需要,有平试台、V型试台、圆形试台台、方形试台、点型试台、XY工作台(分为手动和自动)等可选。配置 - 光学系统配置与光学有关的系统,如各种放大倍率的物镜。配置 -压头一般来说, 对于压入法测试金属材料的硬度, 是考核材料在一定条件下抵抗另一本身不发生残余变形物体(此处指压头)压入的能力。根据所选择的硬度计类型,选择相对应的球压头或者金刚石压头。配置 - 夹具/夹持钳硬度测试过程中, 压头轴线和工件被测面的垂直至关重要,对于不规则的工件,就需要配置合适的夹具/夹持钳来辅助。配置 - 软件IMPRESSIONS™ 软件的智能图表型用户界面(GUI)包含应用程序和易学易用的先进工作流控制系统,只需3秒即可完成一次简单的设置。IMPRESSIONS™ 的布局和功能不仅能与您特定的应用要求相匹配,还能满足操作人员的偏好和需求。配置 - 附加功能配置外罩、打印机、投影仪、包装、防震等最终配置配置完成,您可以点击“下载”或者申请报价。以维氏硬度计为例进行举例说明步骤一 配置 机器类型 步骤二 配置 工作台/测试台步骤三 配置 光学系统步骤四 配置压头
  • 与上海汽车科创平台合作,阿泰可为新能源行业再添环试设备
    当前,在国家对新能源行业的大力支持下,我国新能源汽车及相关领域迅速发展,各车企相继进入新能源汽车研发行列,其中,氢燃料电池成为各车企重点投入研发的项目。自“碳达峰、碳中和”提出以来,由于具备“零排放、零污染、无噪音、补充燃料快、续航能力强”等五大优势,氢燃料电池汽车产业再次乘风而起,市场热度显著升温。国际氢能委员会预测,到2050年,氢能将占全球能源需求的18%,市场规模可达到2.5万亿美元。随着氢能市场的爆发,氢燃料电池检测服务也更趋活跃。上海智能新能源汽车科创功能平台有限公司(以下简称“上海汽车科创平台”),是上海市科技“四梁八柱”战略部署首批规划确定在汽车领域唯一的研发与转化功能型平台公司,近日与合肥科威尔电源系统股份有限公司签署了战略合作协议,并选购重庆阿泰可科技股份有限公司(以下简称“阿泰可”)环境试验设备,将充分发挥三方在氢燃料电池测试方面的资源优势,推进开发制约行业产业化发展的核心测试方法、技术和装置,共建测试能力,助力国家燃料电池示范城市群协同发展。阿泰可是国内专业从事气候环境试验设备的首家上市公司。在燃料电池方面,其早在2014年就专门设立了事业部门展开深入研发。经过长期的探索,已经推出整车高低温环境模拟试验箱、温湿度交变模拟试验箱、高度(低气压)环境模拟试验箱等。并因为设备综合性能优异,参数指标突出而备受市场青睐。此次与上海汽车科创平台合作,阿泰可参照传统汽车环境可靠性试验方法,充分考虑燃料电池汽车特点,采用多物理场耦合核心控制算法解决温度控制问题,提高了温度试验的准确性。另外,阿泰可环境试验设备还具有与国内若干知名测试台架商在数据信息上交互的能力,确保测试性能、安全性能以及数据的准确性。其中,测试台架数据信息交互能力与安全性体现在:1)环境试验系统与测试台架安全性能策略,提高整个试验系统的安全性;2)自动灭火系统、环境试验系统测试台架、试验场地安全性能策略,实现无人值守全系统安全保护;3)环境试验系统试验参数与测试数据同时查看、同时记录,提高操作性与可追溯性;4)设备控制系统与燃料电池台架系统通信联动功能。值得一提的是,阿泰可已率先研发出了目前最大的100立方氢燃料电池专用试验仓,满足功率300KW的燃料电池发动机环境模拟。为确保安全性,该试验仓配备了火警中央控制系统和灭火联动系统,具备领先的安全矩阵联动反应功能(安全矩阵联动系统由火警探测系统、人工智能-机器视觉系统、火警中央控制系统、警示系统、灭火系统五大系统组成),根据各级报警状况,各级系统安全矩阵实施联动反应。同时,该试验仓还具备防爆与排风控制功能。 现今,燃料电池行业开始进入全新的发展阶段,在产业走向规模化的上升期,针对燃料电池及其相关零部件的检测和设备也将迎来需求量激增的机遇。阿泰可与上海汽车科创平台的合作,将为推动国家新能源汽车产业发展上增添更多的活力。
  • 348万!中国人民大学仪器分析测试平台建设-高速共聚焦显微镜等设备购置项目
    项目编号:2241STC21928/01-02项目名称:中国人民大学仪器分析测试平台建设-高速共聚焦显微镜等设备购置项目预算金额:348.0000000 万元(人民币)采购需求:包号标的名称数量分包最高限价(万元)交货(实施)地点简要技术需求或服务要求01高速共聚焦显微镜等设备购置项目一批290中国人民大学理工楼采购1套高速共聚焦显微镜(激光器:系统激光器应覆盖可见光及紫外光,各激光器单独分立;独立AOTF等)、1台超高速数字示波器(采集通道数:4等)、1台时间相关单光子计数仪(时间分辨率:4ps等)、1台循环制备高效液相色谱(输液方式:二联往复式双柱塞泵等),详见第四章《采购需求书》。02电化学工作站等设备购置项目一批58中国人民大学理工楼采购1台电化学工作站1(恒电位电位控制范围:±10V等)、1台电化学工作站2(电位范围: -5V~5V等)、1台多道选通器(提供标准的电化学四电极架构,支持最多控制64个电解池,单次选通一个等)、2台旋转蒸发器(仪器主机升降模式:电动升降,马达升降行程140mm等)、4台干式涡旋真空泵(峰值抽速:6.2 m3/h)、2台隔膜真空泵(最大抽速:≥2.0 m3/h等)、20台磁力加热搅拌器1(最大兼容烧瓶:500mL多口烧瓶等)、4台磁力加热搅拌器2(最大搅拌量:1.5L)、4台电子天平(称重量程:220g等),详见第四章《采购需求书》。注:投标人可以对本项目中的一个包进行投标,也可同时对多个包进行投标,但必须针对每一包中的所有内容进行投标,不允许拆分投标。 合同履行期限:2022年12月30日前完成到货安装调试及部署实施并达到验收合格标准;并提供自项目终验合格之日起1年的质保。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 8219万元预算!电子科技大学2022年4-5月仪器采购意向盘点
    电子科技大学近日在中国政府采购网发布2022年4-5月仪器采购意向,拟采购21台(套)仪器设备及仪器零部件,总采购预算金额8219万元。其中4月拟采购4台(套),采购预算金额约284万;5月拟采购17台(套),采购预算金额约7936万元。从本次采购的仪器类型上看,主要以光学仪器和电子工业专用生产设备为主,偏向与半导体领域研究方向,包括半导体镀膜系统,半导体氧化、掺杂、退火系统,半导体制造清洗设备,薄膜材料监控系统,薄膜沉积系统,超高精度压电z轴电动光学测试台,电感耦合等离子体刻蚀系统,高速多通道时间相关单光子计数器,光电融合大功率毫米波通信系统研究测试平台,光纤耦合器,毫米波收发扩频模块,集成电路镀膜系统,集成电路光刻胶相关设备,集成电路光刻系统,集成电路设计测试系统,集成电路芯片封装与平坦化系统,集成电路制造设备系统,扫描电子显微镜,实时空间瞬态多维物理表征系统,矢量网络分析仪,芯片在线测试平台。电子科技大学坐落于四川省成都市,原名成都电讯工程学院,是1956年在周恩来总理的亲自部署下,由交通大学(现上海交通大学、西安交通大学)、南京工学院(现东南大学)、华南工学院(现华南理工大学)的电讯工程有关专业合并创建而成。学校拥有国家级重点实验室4个,国家工程技术研究中心1个,国家地方联合工程实验室(研究中心)2个,共建国家工程实验室2个、国家级工业创新中心1个,首批国家专业化众创空间1个,省部级科研机构59个,国家自然科学基金委创新群体6个、教育部创新团队6个和国防科技创新团队3个,并获批建设国家集成电路产教融合创新平台。电子科技大学2022年4-5月仪器采购意向序号采购项目名称采购品目采购需求概况预算金额(万元)预计采购日期1高速多通道时间相关单光子计数器A02100302光学计量仪器详见项目详情49.52022年4月2超高精度压电z轴电动光学测试台A02100399其他光学仪器详见项目详情472022年4月3光纤耦合器A02100309激光仪器详见项目详情372022年4月4实时空间瞬态多维物理表征系统A02100302光学计量仪器,A02100399其他光学仪器,A02100309激光仪器详见项目详情1502022年4月5薄膜沉积系统A032103-电子工业专用生产设备详见项目详情8502022年5月6电感耦合等离子体刻蚀系统A032103-电子工业专用生产设备详见项目详情7002022年5月7半导体氧化、掺杂、 退火系统A032103-电子工业专用生产设备详见项目详情10802022年5月8半导体制造清洗设备A032103-电子工业专用生产设备详见项目详情2802022年5月9集成电路制造设备系统A032103-电子工业专用生产设备详见项目详情4882022年5月10集成电路芯片封装与平坦化系统A032103-电子工业专用生产设备详见项目详情5502022年5月11集成电路镀膜系统A032103-电子工业专用生产设备详见项目详情5782022年5月12集成电路光刻系统A032103-电子工业专用生产设备详见项目详情4902022年5月13集成电路光刻胶相关设备A032103-电子工业专用生产设备详见项目详情1252022年5月14半导体镀膜系统A032103-电子工业专用生产设备详见项目详情1502022年5月15薄膜材料监控系统A021003-光学仪器、 A021127-综合测量仪、 A021003-光学仪器详见项目详情320.92022年5月16芯片在线测试平台A02110204半导体器件 参数测量仪详见项目详情4202022年5月17扫描电子显微镜A02100305-电子光学及离子光学仪器详见项目详情3902022年5月18矢量网络分析仪A02100499其他分析仪器详见项目详情5002022年5月19集成电路设计测试系统A02110204半导体器件参数测量仪A02100499其他分析仪器A021110电子示波器A02052306-恒温机、恒温机组A02010103-服务器详见项目详情6202022年5月20光电融合大功率毫米波通信系统研究测试平台A033499其他专用仪器仪表详见项目详情181.342022年5月21毫米波收发扩频模块A021128电子和通信测量仪器零部件详见项目详情212.72022年5月
  • 中国电动汽车检测标准进展靠前
    科技日报讯 2013国际电动汽车及关键部件测评研讨会近日在天津召开。本届研讨会由中汽中心主办,中汽中心试验所、情报所合作承办。共有来自国内外新能源汽车整车和零部件企业150家,共计400余名代表参会。   本次会议围绕电动汽车及其关键零部件产品在研发、生产和认证过程中的测试评价技术进行深入探讨,对电动汽车管理规则、电动汽车EMC(电磁兼容性),测评技术、电动汽车高压电安全测评技术、车用动力电池测评技术、车用电机及其控制系统测评技术等行业关注的热点话题进行了全方位的解析,旨在为促进中国电动汽车及其零部件产业规范化运作和健康可持续发展奠定良好的基础。   目前,主办方中汽中心正打造“国际电动汽车示范运行与测评项目”和“动力电池测评联盟项目”。中国汽车技术研究中心副主任吴志新说:“目前国家标委会正在制定一个中国电动汽车标准化技术发展路线图,可能会将标准路线规划到2020年,跟技术和产业的进步协调起来。”   吴志新表示:“新能源汽车是个新兴产业,标准还很不完善,而且,也不可能短期内出台完善的标准体系,需要时间的积累和技术的进步。很多人说标准要先行,但对于这个新的产业来说,由于技术达不到,标准很难先行。但总体来说,中国的电动汽车标准从数量等方面,在国际上走得还算比较靠前。”
  • 专家约稿|碳化硅功率器件封装与可靠性测试
    1. 研究背景及意义碳化硅(SiC)是一种宽带隙(WBG)的半导体材料,目前已经显示出有能力满足前述领域中不断发展的电力电子的更高性能要求。在过去,硅(Si)一直是最广泛使用的功率开关器件的半导体材料。然而,随着硅基功率器件已经接近其物理极限,进一步提高其性能正成为一个巨大的挑战。我们很难将它的阻断电压和工作温度分别限制在6.5kV和175℃,而且相对于碳化硅器件它的开关速度相对较慢。另一方面,由SiC制成的器件在过去几十年中已经从不成熟的实验室原型发展成为可行的商业产品,并且由于其高击穿电压、高工作电场、高工作温度、高开关频率和低损耗等优势被认为是Si基功率器件的替代品。除了这些性能上的改进,基于SiC器件的电力电子器件有望通过最大限度地减少冷却要求和无源元件要求来实现系统的体积缩小,有助于降低整个系统成本。SiC的这些优点与未来能源转换应用中的电力电子器件的要求和方向非常一致。尽管与硅基器件相比SiC器件的成本较高,但SiC器件能够带来的潜在系统优势足以抵消增加的器件成本。目前SiC器件和模块制造商的市场调查显示SiC器件的优势在最近的商业产品中很明显,例如SiC MOSFETs的导通电阻比Si IGBT的导通电阻小四倍,并且在每三年内呈现出-30%的下降趋势。与硅同类产品相比,SiC器件的开关能量小10-20倍,最大开关频率估计高20倍。由于这些优点,预计到2022年,SiC功率器件的总市场将增长到10亿美元,复合年增长率(CAGR)为28%,预计最大的创收应用是在混合动力和电动汽车、光伏逆变器和工业电机驱动中。然而,从器件的角度来看,挑战和问题仍然存在。随着SiC芯片有效面积的减少,短路耐久时间也趋于减少。这表明在稳定性、可靠性和芯片尺寸之间存在着冲突。而且SiC器件的现场可靠性并没有在各种应用领域得到证明,这些问题直接导致SiC器件在电力电子市场中的应用大打折扣。另一方面,生产高质量、低缺陷和较大的SiC晶圆是SiC器件制造的技术障碍。这种制造上的困难使得SiC MOSFET的每年平均销售价格比Si同类产品高4-5倍。尽管SiC材料的缺陷已经在很大程度上被克服,但制造工艺还需要改进,以使SiC器件的成本更加合理。最近几年大多数SiC器件制造大厂已经开始使用6英寸晶圆进行生产。硅代工公司X-fab已经升级了其制造资源去适应6英寸SiC晶圆,从而为诸如Monolith这类无晶圆厂的公司提供服务。这些积极的操作将导致SiC器件的整体成本降低。图1.1 SiC器件及其封装的发展图1.1展示了SiC功率器件及其封装的发展里程碑。第一个推向市场的SiC器件是英飞凌公司在2001年生产的肖特基二极管。此后,其他公司如Cree和Rohm继续发布各种额定值的SiC二极管。2008年,SemiSouth公司生产了第一个SiC结点栅场效应晶体管(JFET),在那个时间段左右,各公司开始将SiC肖特基二极管裸模集成到基于Si IGBT的功率模块中,生产混合SiC功率模块。从2010年到2011年,Rohm和Cree推出了第一个具有1200V额定值的分立封装的SiC MOSFET。随着SiC功率晶体管的商业化,Vincotech和Microsemi等公司在2011年开始使用SiC JFET和SiC二极管生产全SiC模块。2013年,Cree推出了使用SiC MOSFET和SiC二极管的全SiC模块。此后,其他器件供应商,包括三菱、赛米控、富士和英飞凌,自己也发布了全SiC模块。在大多数情况下,SiC器件最初是作为分立元件推出的,而将这些器件实现为模块封装是在最初发布的几年后开发的。这是因为到目前为止分立封装的制造过程比功率模块封装要简单得多。另一个原因也有可能是因为发布的模块已经通过了广泛的标准JEDEC可靠性测试资格认证,这代表器件可以通过2000万次循环而不发生故障,因此具有严格的功率循环功能。而且分离元件在设计系统时具有灵活性,成本较低,而模块的优势在于性能较高,一旦有了产品就容易集成。虽然SiC半导体技术一直在快速向前发展,但功率模块的封装技术似乎是在依赖过去的惯例,这是一个成熟的标准。然而,它并没有达到充分挖掘新器件的潜力的速度。SiC器件的封装大多是基于陶瓷基底上的线接合方法,这是形成多芯片模块(MCM)互连的标准方法,因为它易于使用且成本相对较低。然而,这种标准的封装方法由于其封装本身的局限性,已经被指出是向更高性能系统发展的技术障碍。首先,封装的电寄生效应太高,以至于在SiC器件的快速开关过程中会产生不必要的损失和噪音。第二,封装的热阻太高,而热容量太低,这限制了封装在稳态和瞬态的散热性能。第三,构成封装的材料和元件通常与高温操作(200℃)不兼容,在升高的操作温度下,热机械可靠性恶化。最后,对于即将到来的高压SiC器件,承受高电场的能力是不够的。这些挑战的细节将在第二节进一步阐述。总之,不是器件本身,而是功率模块的封装是主要的限制因素之一,它阻碍了封装充分发挥SiC元件的优势。因此,应尽最大努力了解未来SiC封装所需的特征,并相应地开发新型封装技术去解决其局限性。随着社会的发展,环保问题与能源问题愈发严重,为了提高电能的转化效率,人们对于用于电力变换和电力控制的功率器件需求强烈[1, 2]。碳化硅(SiC)材料作为第三代半导体材料,具有禁带宽度大,击穿场强高、电子饱和速度大、热导率高等优点[3]。与传统的Si器件相比,SiC器件的开关能耗要低十多倍[4],开关频率最高提高20倍[5, 6]。SiC功率器件可以有效实现电力电子系统的高效率、小型化和轻量化。但是由于SiC器件工作频率高,而且结电容较小,栅极电荷低,这就导致器件开关时,电压和电流变化很大,寄生电感就极易产生电压过冲和振荡现象,造成器件电压应力、损耗的增加和电磁干扰问题[7, 8]。还要考虑极端条件下的可靠性问题。为了解决这些问题,除了器件本身加以改进,在封装工艺上也需要满足不同工况的特性要求。起先,电力电子中的SiC器件是作为分立器件生产的,这意味着封装也是分立的。然而SiC器件中电压或电流的限制,通常工作在低功耗水平。当需求功率达到100 kW或更高时,设备往往无法满足功率容量要求[9]。因此,需要在设备中连接和封装多个SiC芯片以解决这些问题,并称为功率模块封装[10, 11]。到目前为止,功率半导体的封装工艺中,铝(Al)引线键合封装方案一直是最优的封装结构[12]。传统封装方案的功率模块采用陶瓷覆铜板,陶瓷覆铜板(Direct Bonding Copper,DBC)是一种具有两层铜的陶瓷基板,其中一层图案化以形成电路[13]。功率半导体器件底部一般直接使用焊料连接到DBC上,顶部则使用铝引线键合。底板(Baseplate)的主要功能是为DBC提供支撑以及提供传导散热的功能,并与外部散热器连接。传统封装提供电气互连(通过Al引线与DBC上部的Cu电路键合)、电绝缘(使用DBC陶瓷基板)、器件保护(通过封装材料)和热管理(通过底部)。这种典型的封装结构用于目前制造的绝大多数电源模块[14]。传统的封装方法已经通过了严格的功率循环测试(2000万次无故障循环),并通过了JEDEC标准认证[15]。传统的封装工艺可以使用现有的设备进行,不需要额外开发投资设备。传统的功率模块封装由七个基本元素组成,即功率半导体芯片、绝缘基板、底板、粘合材料、功率互连、封装剂和塑料外壳,如图1.2所示。模块中的这些元素由不同的材料组成,从绝缘体、导体、半导体到有机物和无机物。由于这些不同的材料牢固地结合在一起,为每个元素选择适当的材料以形成一个坚固的封装是至关重要的。在本节中,将讨论七个基本元素中每个元素的作用和流行的选择以及它们的组装过程。图1.2标准功率模块结构的横截面功率半导体是功率模块中的重要元素,通过执行电气开/关开关将功率从源头转换到负载。标准功率模块中最常用的器件类型是MOSFETs、IGBTs、二极管和晶闸管。绝缘衬底在半导体元件和终端之间提供电气传导,与其他金属部件(如底板和散热器)进行电气隔离,并对元件产生的热量进行散热。直接键合铜(DBC)基材在传统的电源模块中被用作绝缘基材,因为它们具有优良的性能,不仅能满足电气和热的要求,而且还具有机械可靠性。在各种候选材料中,夹在两层铜之间的陶瓷层的流行材料是Al2O3,AlN,Si2N4和BeO。接合材料的主要功能是通过连接每个部件,在半导体、导体导线、端子、基材和电源模块的底板之间提供机械、热和电的联系。由于其与电子组装环境的兼容性,SnPb和SnAgCu作为焊料合金是最常用的芯片和基片连接材料。在选择用于功率模块的焊料合金时,需要注意的重要特征是:与使用温度有关的熔化温度,与功率芯片的金属化、绝缘衬底和底板的兼容性,高机械强度,低弹性模量,高抗蠕变性和高抗疲劳性,高导热性,匹配的热膨胀系数(CTE),成本和环境影响。底板的主要作用是为绝缘基板提供机械支持。它还从绝缘基板上吸收热量并将其传递给冷却系统。高导热性和低CTE(与绝缘基板相匹配)是对底板的重要特性要求。广泛使用的底板材料是Cu,AlSiC,CuMoCu和CuW。导线键合的主要作用是在模块的功率半导体、导体线路和输入/输出终端之间进行电气连接。器件的顶面连接最常用的材料是铝线。对于额定功率较高的功率模块,重铝线键合或带状键合用于连接功率器件的顶面和陶瓷基板的金属化,这样可以降低电阻和增强热能力。封装剂的主要目的是保护半导体设备和电线组装的组件免受恶劣环境条件的影响,如潮湿、化学品和气体。此外,封装剂不仅在电线和元件之间提供电绝缘,以抵御电压水平的提高,而且还可以作为一种热传播媒介。在电源模块中作为封装剂使用的材料有硅凝胶、硅胶、聚腊烯、丙烯酸、聚氨酯和环氧树脂。塑料外壳(包括盖子)可以保护模块免受机械冲击和环境影响。因为即使电源芯片和电线被嵌入到封装材料中,它们仍然可能因处理不当而被打破或损坏。同时外壳还能机械地支撑端子,并在端子之间提供隔离距离。热固性烯烃(DAP)、热固性环氧树脂和含有玻璃填料的热塑性聚酯(PBT)是塑料外壳的最佳选择。传统电源模块的制造过程开始于使用回流炉在准备好的DBC基片上焊接电源芯片。然后,许多这些附有模具的DBC基板也使用回流焊工艺焊接到一个底板上。在同一块底板上,用胶水或螺丝钉把装有端子的塑料外壳连接起来。然后,正如前面所讨论的那样,通过使用铝线进行电线连接,实现电源芯片的顶部、DBC的金属化和端子之间的连接。最后,用分配器将封装材料沉积在元件的顶部,并在高温下固化。前面所描述的结构、材料和一系列工艺被认为是功率模块封装技术的标准,在目前的实践中仍被广泛使用。尽管对新型封装方法的需求一直在持续,但技术变革或采用是渐进的。这种对新技术的缓慢接受可以用以下原因来解释。首先,人们对与新技术的制造有关的可靠性和可重复性与新制造工艺的结合表示担忧,这需要时间来解决。因此,考虑到及时的市场供应,模块制造商选择继续使用成熟的、广为人知的传统功率模块封装技术。第二个原因是传统电源模块的成本效益。由于传统电源模块的制造基础设施与其他电子器件封装环境兼容,因此不需要与开发新材料和设备有关的额外成本,这就大大降低了工艺成本。尽管有这些理由坚持使用标准的封装方法,但随着半导体趋势从硅基器件向碳化硅基器件的转变,它正显示出局限性并面临着根本性的挑战。使用SiC器件的最重要的优势之一是能够在高开关频率下工作。在功率转换器中推动更高的频率背后的主要机制是最大限度地减少整个系统的尺寸,并通过更高的开关频率带来的显著的无源尺寸减少来提高功率密度。然而,由于与高开关频率相关的损耗,大功率电子设备中基于硅的器件的开关频率通常被限制在几千赫兹。图1.3中给出的一个例子显示,随着频率的增加,使用Si-IGBT的功率转换器的效率下降,在20kHz时已经下降到73%。另一方面,在相同的频率下,SiC MOSFET的效率保持高达92%。从这个例子中可以看出,硅基器件在高频运行中显示出局限性,而SiC元件能够在更高频率下运行时处理高能量水平。尽管SiC器件在开关性能上优于Si器件对应产品,但如果要充分利用其快速开关的优势,还需要考虑到一些特殊的因素。快速开关的瞬态效应会导致器件和封装内部的电磁寄生效应,这正成为SiC功率模块作为高性能开关应用的最大障碍。图1.3 Si和SiC转换器在全额定功率和不同开关频率下的效率图1.4给出了一个半桥功率模块的电路原理图,该模块由高低两侧的开关和二极管对组成,如图1.4所示,其中有一组最关键的寄生电感,即主开关回路杂散电感(Lswitch)、栅极回路电感(Lgate)和公共源电感(Lsource)。主开关回路杂散电感同时存在于外部电源电路和内部封装互连中,而外部杂散电感对开关性能的影响可以通过去耦电容来消除。主开关回路杂散电感(Lswitch)是由直流+总线、续流二极管、MOSFET(或IGBT)和直流总线终端之间的等效串联电感构成的。它负责电压过冲,在关断期间由于电流下降而对器件造成严重的压力,负反馈干扰充电和向栅极源放电的电流而造成较慢的di/dt的开关损失,杂散电感和半导体器件的输出电容的共振而造成开关波形的振荡增加,从而导致EMI发射增加。栅极环路电感(Lgate)由栅极电流路径形成,即从驱动板到器件的栅极接触垫,以及器件的源极到驱动板的连接。它通过造成栅极-源极电压积累的延迟而降低了可实现的最大开关频率。它还与器件的栅极-源极电容发生共振,导致栅极信号的震荡。结果就是当我们并联多个功率芯片模块时,如果每个栅极环路的寄生电感不相同或者对称,那么在开关瞬间将产生电流失衡。共源电感(Lsource)来自主开关回路和栅极回路电感之间的耦合。当打开和关闭功率器件时,di/dt和这个电感上的电压在栅极电路中作为额外的(通常是相反的)电压源,导致di/dt的斜率下降,扭曲了栅极信号,并限制了开关速度。此外,共源电感可能会导致错误的触发事件,这可能会通过在错误的时间打开器件而损坏器件。这些寄生电感的影响在快速开关SiC器件中变得更加严重。在SiC器件的开关瞬态过程中会产生非常高的漏极电流斜率di/dt,而前面讨论的寄生电感的电压尖峰和下降也明显大于Si器件的。寄生电感的这些不良影响导致了开关能量损失的增加和可达到的最大开关频率的降低。开关瞬态的问题不仅来自于电流斜率di/dt,也来自于电压斜率dv/dt。这个dv/dt导致位移电流通过封装的寄生电容,也就是芯片和冷却系统之间的电容。图1.5显示了半桥模块和散热器之间存在的寄生电容的简化图。这种不需要的电流会导致对变频器供电的电机的可靠性产生不利影响。例如,汽车应用中由放电加工(EDM)引起的电机轴承缺陷会产生很大的噪声电流。在传统的硅基器件中,由于dv/dt较低,约为3 kV/µs,因此流经寄生电容的电流通常忽略不记。然而,SiC器件的dv/dt比Si器件的dv/dt高一个数量级,最高可达50 kV/µs,使通过封装电容的电流不再可以忽略。对Si和SiC器件产生的电磁干扰(EMI)的比较研究表明,由于SiC器件的快速开关速度,传导和辐射的EMI随着SiC器件的使用而增加。除了通过封装进入冷却系统的电流外,电容寄也会减缓电压瞬变,在开关期间产生过电流尖峰,并通过与寄生电感形成谐振电路而增加EMI发射,这是我们不希望看到的。未来的功率模块封装应考虑到SiC封装中的寄生和高频瞬变所带来的所有复杂问题和挑战。解决这些问题的主要封装级需要做到以下几点。第一,主开关回路的电感需要通过新的互连技术来最小化,以取代冗长的线束,并通过优化布局设计,使功率器件接近。第二,由于制造上的不兼容性和安全问题,栅极驱动电路通常被组装在与功率模块分开的基板上。应通过将栅极驱动电路与功率模块尽可能地接近使栅极环路电感最小化。另外,在平行芯片的情况下,布局应该是对称的,以避免电流不平衡。第三,需要通过将栅极环路电流与主开关环路电流分开来避免共源电感带来的问题。这可以通过提供一个额外的引脚来实现,例如开尔文源连接。第四,应通过减少输出端和接地散热器的电容耦合来减轻寄生电容中流动的电流,比如避免交流电位的金属痕迹的几何重叠。图1.4半桥模块的电路原理图。三个主要的寄生电感表示为Lswitch、Lgate和Lsource。图1.5半桥模块的电路原理图。封装和散热器之间有寄生电容。尽管目前的功率器件具有优良的功率转换效率,但在运行的功率模块中,这些器件产生的热量是不可避免的。功率器件的开关和传导损失在器件周围以及从芯片到冷却剂的整个热路径上产生高度集中的热通量密度。这种热通量导致功率器件的性能下降,以及器件和封装的热诱导可靠性问题。在这个从Si基器件向SiC基器件过渡的时期,功率模块封装面临着前所未有的散热挑战。图1.6根据额定电压和热阻计算出所需的总芯片面积在相同的电压和电流等级下,SiC器件的尺寸可以比Si器件小得多,这为更紧凑的功率模块设计提供了机会。根据芯片的热阻表达式,芯片尺寸的缩小,例如芯片边缘的长度,会导致热阻的二次方增加。这意味着SiC功率器件的模块化封装需要特别注意散热和冷却。图1.6展示了计算出所需的总芯片面积减少,这与芯片到冷却剂的热阻减少有关。换句话说,随着芯片面积的减少,SiC器件所需的热阻需要提高。然而,即使结合最先进的冷却策略,如直接冷却的冷板与针状翅片结构,假设应用一个70kVA的逆变器,基于DBC和线束的标准功率模块封装的单位面积热阻值通常在0.3至0.4 Kcm2/W之间。为了满足研究中预测的未来功率模块的性能和成本目标,该值需要低于0.2 Kcm2/W,这只能通过创新方法实现,比如双面冷却法。同时,小的芯片面积也使其难以放置足够数量的线束,这不仅限制了电流处理能力,也限制了热电容。以前对标准功率模块封装的热改进大多集中在稳态热阻上,这可能不能很好地代表开关功率模块的瞬态热行为。由于预计SiC器件具有快速功率脉冲的极其集中的热通量密度,因此不仅需要降低热阻,还需要改善热容量,以尽量减少这些快速脉冲导致的峰值温度上升。在未来的功率模块封装中,应解决因采用SiC器件而产生的热挑战。以下是未来SiC封装在散热方面应考虑的一些要求。第一,为了降低热阻,需要减少或消除热路中的一些封装层;第二,散热也需要从芯片的顶部完成以使模块的热阻达到极低水平,这可能需要改变互连方法,比如采用更大面积的接头;第三,封装层接口处的先进材料将有助于降低封装的热阻。例如,用于芯片连接和热扩散器的材料可以分别用更高的导热性接头和碳基复合材料代替。第四,喷射撞击、喷雾和微通道等先进的冷却方法可以用来提高散热能力。SiC器件有可能被用于预期温度范围极广的航空航天应用中。例如用于月球或火星任务的电子器件需要分别在-180℃至125℃和-120℃至85℃的广泛环境温度循环中生存。由于这些空间探索中的大多数电子器件都是基于类似地球的环境进行封装的,因此它们被保存在暖箱中,以保持它们在极低温度下的运行。由于SiC器件正在评估这些条件,因此需要开发与这些恶劣环境兼容的封装技术,而无需使用暖箱。与低温有关的最大挑战之一是热循环引起的大的CTE失配对芯片连接界面造成的巨大压力。另外,在室温下具有柔性和顺应性的材料,如硅凝胶,在-180℃时可能变得僵硬,在封装内产生巨大的应力水平。因此,SiC封装在航空应用中的未来方向首先是开发和评估与芯片的CTE密切匹配的基材,以尽量减少应力。其次,另一个方向应该是开发在极低温度下保持可塑性的芯片连接材料。在最近的研究活动中,在-180℃-125℃的极端温度范围内,对分别作为基材和芯片附件的SiN和Indium焊料的性能进行了评估和表征。为进一步推动我国能源战略的实施,提高我国在新能源领域技术、装备的国际竞争力,实现高可靠性碳化硅 MOSFET 器件中试生产技术研究,研制出满足移动储能变流器应用的多芯片并联大功率MOSFET 器件。本研究将通过寄生参数提取、建模、仿真及测试方式研究 DBC 布局、多栅极电阻等方式对芯片寄生电感与均流特性的影响,进一步提高我国碳化硅器件封装及测试能力。2. SiC MOSFET功率模块设计技术2.1 模块设计技术介绍在MOSFET模块设计中引入软件仿真环节,利用三维电磁仿真软件、三维温度场仿真软件、三维应力场仿真软件、寄生参数提取软件和变流系统仿真软件,对MOSFET模块设计中关注的电磁场分布、热分布、应力分布、均流特性、开关特性、引线寄生参数对模块电特性影响等问题进行仿真,减小研发周期、降低设计研发成本,保证设计的产品具备优良性能。在仿真基础上,结合项目团队多年从事电力电子器件设计所积累的经验,解决高压大功率MOSFET模块设计中存在的多片MOSFET芯片和FRD芯片的匹配与均流、DBC版图的设计与芯片排布设计、电极结构设计、MOSFET模块结构设计等一系列难题,最终完成模块产品的设计。高压大功率MOSFET模块设计流程如下:图2.1高压大功率MOSFET模块设计流程在MOSFET模块设计中,需要综合考虑很多问题,例如:散热问题、均流问题、场耦合问题、MOSFET模块结构优化设计问题等等。MOSFET芯片体积小,热流密度可以达到100W/cm2~250W/cm2。同时,基于硅基的MOSFET芯片最高工作温度为175℃左右。据统计,由于高温导致的失效占电力电子芯片所有失效类型的50%以上。随电力电子器件设备集成度和环境集成度的逐渐增加,MOSFET模块的最高温升限值急剧下降。因此,MOSFET模块的三维温度场仿真技术是高效率高功率密度MOSFET模块设计开发的首要问题。模块散热能力与众多因素有关:MOSFET模块所用材料的物理和化学性质、MOSFET芯片的布局、贴片的质量、焊接的工艺水平等。如果贴片质量差,有效散热面积小,芯片与DBC之间的热阻大,在模块运行时易造成模块局部过热而损坏。另外,芯片的排布对热分布影响也很大。下图4.2是采用有限元软件对模块内部的温度场进行分析的结果:图2.2 MOSFET模块散热分布分析在完成结构设计和材料选取后,采用ANSYS软件的热分析模块ICEPAK,建立包括铜基板、DBC、MOSFET芯片、二极管芯片以及包括铝质键合引线在内的相对完整的数值模拟模型。模拟实际工作条件,施加相应的载荷,得到MOSFET的温度场分布,根据温度场分布再对MOSFET内部结构和材料进行调整,直至达到设计要求范围内的最优。2.2 材料数据库对一个完整的焊接式MOSFET模块而言,从上往下为一个 8层结构:绝缘盖板、密封胶、键合、半导体芯片层、焊接层 1、DBC、焊接层 2、金属底板。MOSFET模块所涉及的主要材料可分为以下几种类型:导体、绝缘体、半导体、有机物和无机物。MOSFET模块的电、热、机械等性能与材料本身的电导率、热导率、热膨胀系数、介电常数、机械强度等密切相关。材料的选型非常重要,为此有必要建立起常用的材料库。2.3 芯片的仿真模型库所涉及的MOSFET芯片有多种规格,包括:1700V 75A/100A/125A;2500V/50A;3300V/50A/62.5A;600V/100A;1200V/100A;4500V/42A;6500V/32A。为便于合理地进行芯片选型(确定芯片规格及其数量),精确分析多芯片并联时的均流性能,首先为上述芯片建立等效电路模型。在此基础上,针对实际电力电子系统中的滤波器、电缆和电机负载模型,搭建一个系统及的仿真平台,从而对整个系统的电气性能进行分析预估。2.4 MOSFET模块的热管理MOSFET模块是一个含不同材料的密集封装的多层结构,其热流密度达到100W/cm2--250W/cm2,模块能长期安全可靠运行的首要因素是良好的散热能力。散热能力与众多因素有关:MOSFET模块所用材料的物理和化学性质、MOSFET芯片的布局、贴片的质量、焊接的工艺水平等。如果贴片质量差,有效散热面积小,芯片与DBC之间的热阻大,在模块运行时易造成模块局部过热而损坏。芯片可靠散热的另一重要因素是键合的长度和位置。假设散热底板的温度分布均匀,而每个MOSFET芯片对底板的热阻有差异,导致在相同工况时,每个MOSFET芯片的结温不同。下图是采用有限元软件对模块内部的温度场进行分析的结果。图2.3MOSFET模块热分布在模块完成封装后,采用FLOTHERM软件的热分析模块,建立包括铜基板、DBC、MOSFET芯片、二极管芯片以及包括铝质键合引线在内的相对完整的数值模拟模型。模拟实际工作条件,施加相应的载荷,得到MOSFET的温度场分布的数值解,为MOSFET温度场分布的测试提供一定的依据。2.5. 芯片布局与杂散参数提取根据MOSFET模块不同的电压和电流等级,MOSFET模块所使用芯片的规格不同,芯片之间的连接方式也不同。因此,详细的布局设计放在项目实施阶段去完成。对中低压MOSFET模块和高压MOSFET模块,布局阶段考虑的因素会有所不同,具体体现在DBC与散热底板之间的绝缘、DBC上铜线迹之间的绝缘以及键合之间的绝缘等。2.6 芯片互联的杂散参数提取MOSFET芯片并联应用时的电流分配不均衡主要有两种:静态电流不均衡和动态电流不均衡。静态电流不均衡主要由器件的饱和压降VCE(sat)不一致所引起;而动态电流不均衡则是由于器件的开关时间不同步引起的。此外,栅极驱动、电路的布局以及并联模块的温度等因素也会影响开关时刻的动态均流。回路寄生电感特别是射极引线电感的不同将会使器件开关时刻不同步;驱动电路输出阻抗的不一致将引起充放电时间不同;驱动电路的回路引线电感可能引起寄生振荡;以及温度不平衡会影响到并联器件动态均流。2.7 模块设计专家知识库通过不同规格MOSFET模块的设计-生产-测试-改进设计等一系列过程,可以获得丰富的设计经验,并对其进行归纳总结,提出任意一种电压电流等级的MOSFET模块的设计思路,形成具有自主知识产权的高压大功率MOSFET模块的系统化设计知识库。3. SiCMOSFET封装工艺3.1 封装常见工艺MOSFET模块封装工艺主要包括焊接工艺、键合工艺、外壳安装工艺、灌封工艺及测试等。3.1.1 焊接工艺焊接工艺在特定的环境下,使用焊料,通过加热和加压,使芯片与DBC基板、DBC基板与底板、DBC基板与电极达到结合的方法。目前国际上采用的是真空焊接技术,保证了芯片焊接的低空洞率。焊接要求焊接面沾润好,空洞率小,焊层均匀,焊接牢固。通常情况下.影响焊接质量的最主要因素是焊接“空洞”,产生焊接空洞的原因,一是焊接过程中,铅锡焊膏中助焊剂因升温蒸发或铅锡焊片熔化过程中包裹的气泡所造成的焊接空洞,真空环境可使空洞内部和焊接面外部形成高压差,压差能够克服焊料粘度,释放空洞。二是焊接面的不良加湿所造成的焊接空洞,一般情况下是由于被焊接面有轻微的氧化造成的,这包括了由于材料保管的不当造成的部件氧化和焊接过程中高温造成的氧化,即使真空技术也不能完全消除其影响。在焊接过程中适量的加人氨气或富含氢气的助焊气体可有效地去除氧化层,使被焊接面有良好的浸润性.加湿良好。“真空+气体保护”焊接工艺就是基于上述原理研究出来的,经过多年的研究改进,已成为高功率,大电流,多芯片的功率模块封装的最佳焊接工艺。虽然干式焊接工艺的焊接质量较高,但其对工艺条件的要求也较高,例如工艺设备条件,工艺环境的洁净程度,工艺气体的纯度.芯片,DBC基片等焊接表面的应无沾污和氧化情况.焊接过程中的压力大小及均匀性等。要根据实际需要和现场条件来选择合适的焊接工艺。3.1.2 键合工艺引线键合是当前最重要的微电子封装技术之一,目前90%以上的芯片均采用这种技术进行封装。超声键合原理是在超声能控制下,将芯片金属镀层和焊线表面的原子激活,同时产生塑性变形,芯片的金属镀层与焊线表面达到原子间的引力范围而形成焊接点,使得焊线与芯片金属镀层表面紧密接触。按照原理的不同,引线键合可以分为热压键合、超声键合和热压超声键合3种方式。根据键合点形状,又可分为球形键合和楔形键合。在功率器件及模块中,最常见的功率互连方法是引线键合法,大功率MOSFET模块采用了超声引线键合法对MOSFET芯片及FRD芯片进行互连。由于需要承载大电流,故采用楔形劈刀将粗铝线键合到芯片表面或DBC铜层表面,这种方法也称超声楔键合。外壳安装工艺:功率模块的封装外壳是根据其所用的不同材料和品种结构形式来研发的,常用散热性好的金属封装外壳、塑料封装外壳,按最终产品的电性能、热性能、应用场合、成本,设计选定其总体布局、封装形式、结构尺寸、材料及生产工艺。功率模块内部结构设计、布局与布线、热设计、分布电感量的控制、装配模具、可靠性试验工程、质量保证体系等的彼此和谐发展,促进封装技术更好地满足功率半导体器件的模块化和系统集成化的需求。外壳安装是通过特定的工艺过程完成外壳、顶盖与底板结构的固定连接,形成密闭空间。作用是提供模块机械支撑,保护模块内部组件,防止灌封材料外溢,保证绝缘能力。外壳、顶盖要求机械强度和绝缘强度高,耐高温,不易变形,防潮湿、防腐蚀等。3.1.3 灌封工艺灌封工艺用特定的灌封材料填充模块,将模块内组件与外部环境进行隔离保护。其作用是避免模块内部组件直接暴露于环境中,提高组件间的绝缘,提升抗冲击、振动能力。灌封材料要求化学特性稳定,无腐蚀,具有绝缘和散热能力,膨胀系数和收缩率小,粘度低,流动性好,灌封时容易达到模块内的各个缝隙,可将模块内部元件严密地封装起来,固化后能吸收震动和抗冲击。3.1.4 模块测试MOSFET模块测试包括过程测试及产品测试。其中过程测试通过平面度测试仪、推拉力测试仪、硬度测试仪、X射线测试仪、超声波扫描测试仪等,对产品的入厂和过程质量进行控制。产品测试通过平面度测试仪、动静态测试仪、绝缘/局部放电测试仪、高温阻断试验、栅极偏置试验、高低温循环试验、湿热试验,栅极电荷试验等进行例行和型式试验,确保模块的高可靠性。3.2 封装要求本项目的SiC MOSFET功率模块封装材料要求如下:(1)焊料选用需要可靠性要求和热阻要求。(2)外壳采用PBT材料,端子裸露部分表面镀镍或镀金。(3)内引线采用超声压接或铝丝键合(具体视装配图设计而定),功率芯片采用铝线键合。(4)灌封料满足可靠性要求,Tg150℃,能满足高低温存贮和温度循环等试验要求。(5)底板采用铜材料。(6)陶瓷覆铜板采用Si3N4材质。(7)镀层要求:需保证温度循环、盐雾、高压蒸煮等试验后满足外观要求。3.3 封装流程本模块采用既有模块进行封装,不对DBC结构进行调整。模块封装工艺流程如下图3.1所示。图3.1模块封装工艺流程(1)芯片CP测试:对芯片进行ICES、BVCES、IGES、VGETH等静态参数进行测试,将失效的芯片筛选出来,避免因芯片原因造成的封装浪费。(2)划片&划片清洗:将整片晶圆按芯片大小分割成单一的芯片,划片后可从晶圆上将芯片取下进行封装;划片后对金属颗粒进行清洗,保证芯片表面无污染,便于后续工艺操作。(3)丝网印刷:将焊接用的焊锡膏按照设计的图形涂敷在DBC基板上,使用丝网印刷机完成,通过工装钢网控制锡膏涂敷的图形。锡膏图形设计要充分考虑焊层厚度、焊接面积、焊接效果,经过验证后最终确定合适的图形。(4)芯片焊接:该步骤主要是完成芯片与 DBC 基板的焊接,采用相应的焊接工装,实现芯片、焊料和 DBC 基板的装配。使用真空焊接炉,采用真空焊接工艺,严格控制焊接炉的炉温、焊接气体环境、焊接时间、升降温速度等工艺技术参数,专用焊接工装完成焊接工艺,实现芯片、DBC 基板的无空洞焊接,要求芯片的焊接空洞率和焊接倾角在工艺标准内,芯片周围无焊球或堆焊,焊接质量稳定,一致性好。(5)助焊剂清洗:通过超声波清洗去除掉助焊剂。焊锡膏中一般加入助焊剂成分,在焊接过程中挥发并残留在焊层周围,因助焊剂表现为酸性,长期使用对焊层具有腐蚀性,影响焊接可靠性,因此需要将其清洗干净,保证产品焊接汉城自动气相清洗机采用全自动浸入式喷淋和汽相清洗相结合的方式进行子单元键合前清洗,去除芯片、DBC 表面的尘埃粒子、金属粒子、油渍、氧化物等有害杂质和污染物,保证子单元表面清洁。(6) X-RAY检测:芯片的焊接质量作为产品工艺控制的主要环节,直接影响着芯片的散热能力、功率损耗的大小以及键合的合格率。因此,使用 X-RAY 检测机对芯片焊接质量进行检查,通过调整产生 X 射线的电压值和电流值,对不同的焊接产品进行检查。要求 X 光检查后的芯片焊接空洞率工艺要求范围内。(7)芯片键合:通过键合铝线工艺,完成 DBC 和芯片的电气连接。使用铝线键合机完成芯片与 DBC 基板对应敷铜层之间的连接,从而实现芯片之间的并联和反并联。要求该工序结合芯片的厚度参数和表面金属层参数,通过调整键合压力,键合功率,键合时间等参数,并根据产品的绝缘要求和通流大小,设置合适的键合线弧高和间距,打线数量满足通流要求,保证子单元的键合质量。要求键合工艺参数设定合理、铝线键合质量牢固,键合弧度满足绝缘要求、键合点无脱落,满足键合铝线推拉力测试标准。(8)模块焊接:该工序实现子单元与电极、底板的二次焊接。首先进行子单元与电极、底板的焊接装配,使用真空焊接炉实现焊接,焊接过程中要求要求精确控制焊接设备的温度、真空度、气体浓度。焊接完成后要求子单元 DBC 基板和芯片无损伤、无焊料堆焊、电极焊脚之间无连焊虚焊、键合线无脱落或断裂等现象。(9)超声波检测:该工序通过超声波设备对模块 DBC 基板与底板之间的焊接质量进行检查,模块扫描后要求芯片、DBC 无损伤,焊接空洞率低于 5%。(10)外壳安装:使用涂胶设备进行模块外壳的涂胶,保证模块安装后的密封性,完成模块外壳的安装和紧固。安装后要求外壳安装方向正确,外壳与底板粘连处在灌封时不会出现硅凝胶渗漏现象。(11)端子键合&端子超声焊接:该工序通过键合铝线工艺,实现子单元与电极端子的电气连接,形成模块整体的电气拓扑结构;可以通过超声波焊接实现子单元与电极端子的连接,超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面,在加压的情况下,使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。超声波焊接具有高机械强度,较低的热应力、焊接质量高等优点,使得焊接具有更好的可靠性,在功率模块产品中应用越来越广泛。(12)硅凝胶灌封&固化:使用自动注胶机进行硅凝胶的灌封,实现模块的绝缘耐压能力。胶体填充到指定位置,完成硅凝胶的固化。要求胶体固化充分,胶体配比准确,胶体内不含气泡、无分层或断裂纹。4. 极端条件下的可靠性测试4.1 单脉冲雪崩能量试验目的:考察的是器件在使用过程中被关断时承受负载电感能量的能力。试验原理:器件在使用时经常连接的负载是感性的,或者电路中不可避免的也会存在寄生电感。当器件关断时,电路中电流会突然下降,变化的电流会在感性负载上产生一个应变电压,这部分电压会叠加电源电压一起加载在器件上,使器件在瞬间承受一个陡增的电压,这个过程伴随着电流的下降。图4.1 a)的雪崩能量测试电路就是测试这种工况的,被测器件上的电流电压变化情况如图4.1 b)。图4.1 a)雪崩能量测试电路图;b)雪崩能量被测器件的电流电压特性示意图这个过程中,电感上储存的能量瞬时全部转移到器件上,可知电流刚开始下降时,电感储存的能量为1/2*ID2*L,所以器件承受的雪崩能量也就是电感包含的所有能量,为1/2*ID2*L。试验目标:在正向电流ID = 20A下,器件单脉冲雪崩能量EAS1J试验步骤:将器件放入测试台,给器件施加导通电流为20A。设置测试台电感参数使其不断增加,直至器件的单脉冲雪崩能量超过1J。通过/失效标准:可靠性试验完成后,按照下表所列的顺序测试(有些测试会对后续测试有影响),符合下表要求的可认为通过。测试项目通过条件IGSS USLIDSS or IDSX USLVGS(off) or VGS(th)LSL USLVDS(on) USLrDS(on) USL (仅针对MOSFET)USL: upper specification limit, 最高上限值LSL: lower specification limit, 最低下限值4.2 抗短路能力试验目的:把样品暴露在空气干燥的恒温环境中,突然使器件通过大电流,观测元器件在大电流大电压下于给定时间长度内承受大电流的能力。试验原理:当器件工作于实际高压电路中时,电路会出现误导通现象,导致在短时间内有高于额定电流数倍的电流通过器件,器件承受这种大电流的能力称为器件的抗短路能力。为了保护整个系统不受误导通情况的损坏,系统中会设置保护电路,在出现短路情况时迅速切断电路。但是保护电路的反应需要一定的时长,需要器件能够在该段时间内不发生损坏,因此器件的抗短路能力对整个系统的可靠性尤为重要。器件的抗短路能力测试有三种方式,分别对应的是器件在不同的初始条件下因为电路突发短路(比如负载失效)而接受大电流大电压时的反应。抗短路测试方式一,也称为“硬短路”,是指IGBT从关断状态(栅压为负)直接开启进入到抗短路测试中;抗短路测试方式二,是指器件在已经导通有正常电流通过的状态下(此时栅压为正,漏源电压为正但较低),进入到抗短路测试中;抗短路测试方式三是指器件处于栅电压已经开启但漏源电压为负(与器件反并联的二极管处于续流状态,所以此时器件的漏源电压由于续流二极管的钳位在-0.7eV左右,,栅压为正),进入到抗短路测试中。可知,器件的抗短路测试都是对应于器件因为电路的突发短路而要承受电路中的大电流和大电压,只是因为器件的初始状态不同而会有不同的反应。抗短路测试方法一电路如图4.2,将器件直接加载在电源两端,器件初始状态为关断,此时器件承受耐压。当给器件栅电极施加一个脉冲,器件开启,从耐压状态直接开始承受一个大电流及大电压,考量器件的“硬”耐短路能力。图4.2 抗短路测试方法一的测试电路图抗短路测试方法二及三的测试电路图如图4.2,图中L_load为实际电路中的负载电感,L_par为电路寄生电感,L_sc为开关S1配套的寄生电感。当进行第二种抗短路方法测试时,将L_load下端连接到上母线(Vdc正极),这样就使L_sc支路与L_load支路并联。初态时,S1断开,DUT开通,电流从L_load和DUT器件上通过,开始测试时,S1闭合,L_load瞬时被短路,电流沿着L_sc和DUT路线中流动,此时电流通路中仅包含L_sc和L_par杂散电感,因此会有大电流会通过DUT,考察DUT在导通状态时承受大电流的能力。当进行第三种抗短路方法测试时,维持图4.2结构不变,先开通IGBT2并保持DUT关断,此时电流从Vdc+沿着IGBT2、L_load、Vdc-回路流通,接着关断IGBT2,那么D1会自动给L_load续流,在此状态下开启DUT栅压,DUT器件处于栅压开启,但漏源电压被截止状态,然后再闭合S1,大电流会通过L_sc支路涌向DUT。在此电路中IGBT2支路的存在主要是给D1提供续流的电流。图4.3 抗短路测试方法二和方法三的测试电路图1) 抗短路测试方法一:图4.2中Vdc及C1大电容提供持续稳定的大电压,给测试器件DUT栅极施加一定时间长度的脉冲,在被试器件被开启的时间内,器件开通期间处于短路状态,且承受了较高的耐压。器件在不损坏的情况下能够承受的最长开启时间定义为器件的短路时长(Tsc),Tsc越大,抗短路能力越强。在整个短路时长器件,器件所承受的能量,为器件的短路能量(Esc)。器件的抗短路测试考察了器件瞬时同时承受高压、高电流的能力,也是一种器件的复合应力测试方式。图4.2测试电路中的Vdc=600V,C1、C2、C3根据器件的抗短路性能能力决定,C1的要求是维持Vdc的稳定,C1的要求是测试过程中释放给被测器件的电能不能使C1两端的电压下降过大(5%之内可接受)。C2,C3主要用于给器件提供高频、中频电流,不要求储存能量过大。对C2、C3的要求是能够降低被测器件开通关断时造成的漏源电压振幅即可。图4.4 抗短路能力测试方法一的测试结果波形图4.4给出了某款SiC平面MOSFET在290K下,逐渐增大栅极脉冲宽度(PW)的抗短路能力测试结果。首先需要注意的是在测试过程中,每测量一个脉冲宽度的短路波形,需要间隔足够长的时间,以消除前一次短路测试带来的器件温度上升对后一次测试的器件初始温度的影响,保证每次测试初始温度的准确。从图中可以看出,Id峰值出现在1 μs和2 μs之间,随着开通时间的增加,Id呈现出先增加后减小的时间变化趋势。Id的上升阶段,是因为器件开启时有大电流经过器件,在高压的共同作用下,器件温度迅速上升,因为此时MOSFET的沟道电阻是一个负温度系数,所以MOSFET沟道电阻减小,Id则上升,在该过程中电流上升的速度由漏极电压、寄生电感以及栅漏电容的充电速度所决定;随着大电流的持续作用,器件整体温度进一步上升,器件此时的导通电阻变成正温度系数,器件的整体电阻将随温度增加逐渐增大,这时器件Id将逐渐减小。所以,整个抗短路能力测试期间,Id先增加后下降。此外,测试发现,当脉冲宽度增加到一定程度,Id在关断下降沿出现拖尾,即器件关断后漏极电流仍需要一定的时间才能恢复到0A。在研究中发现当Id拖尾到达约12A左右之后,进一步增大脉冲宽度,器件将损坏,并伴随器件封装爆裂。所以针对这款器件的抗短路测试,定义Tsc为器件关断时漏极电流下降沿拖尾到达10A时的脉冲时间长度。Tsc越长,代表器件的抗短路能力越强。测试发现,低温有助于器件抗短路能力的提升,原因是因为,低的初始温度意味着需要更多的时间才能使器件达到Id峰值。仿真发现,器件抗短路测试失效模式主要有两种:1、器件承受高压大电流的过程中,局部高温引起漏电流增加,触发了器件内部寄生BJT闩锁效应,栅极失去对沟道电流的控制能力,器件内部电流局部集中发生热失效,此时的表现主要是器件的Id电流突然上升,器件失效;2、器件温度缓慢上升时,导致器件内部材料性能恶化,比如栅极电极或者SiO2/Si界面处性能失效,主要表现为器件测试过程中Vgs陡降,此时,器件的Vds若未发生进一步损坏仍能承受耐压,只是器件Vgs耐压能力丧失。上述两种失效模式都是由于温度上升引起,所以要提升器件的抗短路能力就是要控制器件内部温度上升。仿真发现导通时最高温区域主要集中于高电流密度区域(沟道部分)及高电场区域(栅氧底部漂移区)。因此,要提升器件的抗短路能力,要着重从器件的沟道及栅氧下方漂移区的优化入手,降低电场峰值及电流密度,此外改善栅氧的质量将起到决定性的作用。2) 抗短路测试方法二:图4.5 抗短路能力测试方法二的测试结果波形如图4.5,抗短路测试方法二的测试过程中DUT器件会经历三个阶段:(1)漏源电压Vds低,Id电流上升:当负载被短路时,大电流涌向DUT器件,此时电路中仅包含L_sc和L_par杂散电感,DUT漏源电压较低,Vdc电压主要分布在杂散电感上,所以Id电流以di/dt=Vdc/(L_sc+L_par)的斜率开始上升。随着Id增加,因为DUT器件的漏源之间的寄生电容Cgd,会带动栅压上升,此时更加促进Id电流的增加,形成一个正循环,Id急剧上升。(2)Id上升变缓然后开始降低,漏源电压Vds上升:Id上升过程中,Vds漏源电压开始增加,导致Vdc分压到杂散电感上的电压降低,导致电流上升率di/dt减小,Id上升变缓,当越过Id峰值后,Id开始下降,-di/dt使杂散电感产生一个感应电压叠加在Vds上导致Vds出现一个峰值。Vds峰值在Id峰值之后。(3)Id、Vds下降并恢复:Id,Vds均下降恢复到抗短路测试一的高压高电流应力状态。综上所述,抗短路测试方法一的条件比方法一的更为严厉和苛刻。3) 抗短路测试方法三:图4.6 抗短路能力测试方法二的测试结果波形如图4.6,抗短路测试方法三的波形与方法二的波形几乎一致,仅仅是在Vds电压上升初期有一个小的电压峰(如图4.6中红圈),这是与器件发生抗短路时的初始状态相关的。因为方法三中器件初始状态出于栅压开启,Vds为反偏的状态,所以器件内部载流子是耗尽的。此时若器件Vds转为正向开通则必然发生一个载流子充入的过程,引发一个小小的电压峰,这个电压峰值是远小于后面的短路电压峰值的。除此以外,器件的后续状态与抗短路测试方法二的一致。一般来说,在电机驱动应用中,开关管的占空比一般比续流二极管高,所以是二极管续流结束后才会开启开关管的栅压,这种情况下,只需要考虑仅开关管开通时的抗短路模式,则第二种抗短路模式的可能性更大。然而,当一辆机车从山上开车下来,电动机被用作发电机,能量从车送到电网。续流二极管的占空比比开关管会更高一点,这种操作模式下,如果负载在二极管续流且开关管栅压开启时发生短路,则会进行抗短路测试模式三的情况。改进抗短路失效模式二及三的方法,是通过给开关器件增加一个栅极前钳位电路,在Id上升通过Cgd带动栅极电位上升时,钳位电路钳住栅极电压,就不会使器件的Id上升陷入正反馈而避免电流的进一步上升。试验目标:常温下,令Vdc=600V,通过控制Vgs控制SiC MOSFET的开通时间,从2μs开通时间开始以1μs为间隔不断增加器件的开通时间,直至器件损坏,测试过程中保留测试曲线。需要注意的是,在测试过程中,每测量一个脉冲宽度的短路波形,需要间隔足够长的时间,以消除前一次短路测试带来的器件温度上升对后一次测试的器件初始温度的影响,保证每次测试初始温度的准确。试验步骤:搭建抗短路能力测试电路。将器件安装与测试电路中,保持栅压为0。通过驱动电路设置器件的开通时间,给器件一个t0=2μs时间的栅源脉冲电压,使器件开通t0时间,观察器件上的电流电压曲线,判断器件是否能够承受2μs的短路开通并不损坏;如未损坏,等待足够长时间以确保器件降温至常温状态,设置驱动电路使器件栅源电压单脉冲时间增加1us,再次开通,观察器件是否能够承受3μs的短路开通并不损坏。循环反复直至器件发生损坏。试验标准:器件被打坏前最后一次脉冲时间长度即为器件的短路时长Tsc。整个短路时长期间,器件所承受的能量为器件的短路能量Esc。4.3 浪涌试验目的:把样品暴露在空气干燥的恒温环境中,对器件施加半正弦正向高电流脉冲,使器件在瞬间发生损坏,观测元器件在高电流密度下的耐受能力。试验原理:下面以SiC二极管为例,给出了器件承受浪涌电流测试时的器件内部机理。器件在浪涌应力下的瞬态功率由流过器件的电流和器件两端的电压降的乘积所决定,电流和压降越高,器件功率耗散就越高。已知浪涌应力对器件施加的电流信号是固定的,因此导通压降越小的器件瞬态功率越低,器件承受浪涌的能力越强。当器件处于浪涌电流应力下,电压降主要由器件内部寄生的串联电阻承担,因此我们可以通过降低器件在施加浪涌电流瞬间的导通电阻,减小器件功率、提升抗浪涌能力。a)给出了4H-SiC二极管实际浪涌电流测试的曲线,图4.7 a)曲线中显示器件的导通电压随着浪涌电流的上升和下降呈现出“回滞”的现象。图4.7 a)二极管浪涌电流的实测曲线; b)浪涌时温度仿真曲线浪涌过程中,器件的瞬态 I-V 曲线在回扫过程中出现了电压回滞,且浪涌电流越高,器件在电流下降和上升过程中的压降差越大,该电压回滞越明显。当浪涌电流增加到某一临界值时,I-V 曲线在最高压降处出现了一个尖峰,曲线斜率突变,器件发生了失效和损坏。器件失效后,瞬态 I-V 曲线在最高电流处出现突然增加的毛刺现象,电压回滞也减小。引起SiC JBS二极管瞬态 I-V 曲线回滞的原因是,在施加浪涌电流的过程中,SiC JBS 二极管的瞬态功率增加,但散热能力有限,所以浪涌过程中器件结温增加,SiC JBS 二极管压降也发生了变化,产生了回滞现象。在每次对器件施加浪涌电流过程中,随着电流的增加,器件的肖特基界面的结温会增加,当电流降低接近于0时结温才逐渐回落。在浪涌电流导通的过程中,结温是在积累的。由于电流上升和下降过程中的结温的差异,导致了器件在电流下降过程的导通电阻高于电流在上升过程中导通电阻。这使得电流下降过程 I-V 曲线压降更大,从而产生了在瞬态 I-V 特性曲线电压回滞现象。浪涌电流越高,器件的肖特基界面处的结温越高,因此导通电阻就越大,而回滞现象也就越明显。为了分析器件在 40 A 以上浪涌电流下的瞬态 I-V 特性变化剧烈的原因,使用仿真软件模拟了肖特基界面处温度随电流大小的变化曲线,如图4.7 b)所示,在 40 A 以上浪涌电流下,结温随浪涌电流变化非常剧烈。器件在 40 A 浪涌电流下,最高结温只有 358 K。但是当浪涌电流增加到60 A 时,最高结温已达1119 K,这个温度足以对器件破坏表面的肖特基金属,引起器件失效。图4.7 b)中还可以得出,浪涌电流越高,结温升高的变化程度就越大,56 A 和 60 A 浪涌电流仅相差 4 A,最高结温就相差 543 K,最高结温的升高速度远比浪涌电流的增加速度快。结温的快速升高导致了器件的导通电阻迅速增大,正向压降快速增加。因此,电流上升和下降过程中,器件的导通压降会更快速地升高和下降,使曲线斜率发生了突变。器件结温随着浪涌电流的增大而急剧增大,是因为它们之间围绕着器件导通电阻形成了正反馈。在浪涌过程中,随着浪涌电流的升高,二极管的功率增加,产生的焦耳热增加,导致了结温上升;另一方面,结温上升,导致器件的导通电阻增大,压降进一步升高。导通电压升高,导致功率进一步增加,使得结温进一步升高。因此器件的结温和电压形成了正反馈,致使结温和压降的增加速度远比浪涌电流的增加速度快。当浪涌电流增加到某一临界值时,触发这个正反馈,器件就会发生失效和损坏。长时间的重复浪涌电流会在外延层中引起堆垛层错生长,浪涌电流导致的自热效应会引起顶层金属熔融,使得电极和芯片之间短路,还会导致导通压降退化和峰值电流退化,并破坏器件的反向阻断能力。金属Al失效是大多数情况下浪涌失效的主要原因,应该使用鲁棒性更高的材料替代金属Al,以改善SiC器件的高温特性。目前MOS器件中,都没有给出浪涌电流的指标。而二极管、晶闸管器件中有这项指标。如果需要了解本项目研发的MOSFET器件的浪涌能力,也可以搭建电路实现。但是存在的问题是,MOS器件的导通压降跟它被施加的栅压是相关的,栅压越大,导通电阻越低,耐浪涌能力越强。如何确定浪涌测试时应该给MOSFET施加的栅压,是一个需要仔细探讨的问题。试验目标:我们已知浪涌耐受能力与器件的导通压降有关,但目前无法得到明确的定量关系。考虑到目标器件也没有这类指标的参考,建议测试时,在给定栅压下(必须确保器件能导通),对器件从低到高依次施加脉冲宽度为10ms或8.3ms半正弦电流波,直到器件发生损坏。试验步骤:器件安装在测试台上后,器件栅极在给定栅压下保持开启状态。通过测试台将导通电流设置成10ms或8.3ms半正弦电流波,施加在器件漏源极间。逐次增加正弦波的上限值,直至器件被打坏。试验标准:器件被打坏前的最后一次通过的浪涌值即为本器件在特定栅压下的浪涌指标值。以上内容给出了本项目研发器件在复合应力及极端条件下的可靠性测试方法,通过这些方法都是来自于以往国际工程经验和鉴定意见,可以对被测器件的可靠性有一个恰当的评估。但是,上述方法都是对测试条件和测试原理的阐述,如何通过测试结果来评估器件的使用寿命,并搭建可靠性测试条件与可靠性寿命之间的桥梁,就得通过可靠性寿命评估模型来实现。
  • 防患于未“燃”,电动自行车锂电池强制性国家标准即将出台!
    2月23日凌晨,南京市一居民楼发生火灾致15人死44伤,伤亡惨重。据通报,经初步分析,火灾是由6栋建筑地面架空层停放电动自行车处起火引发。这次事故再次引起公众对电动自行车停放和充电安全的强烈关注。据国家消防救援局统计,2023年全国共接报电动自行车火灾2.1万起,锂电池是主要的燃烧源或爆炸源。由于我国缺少电动自行车锂电池强制性标准,导致锂电池质量参差不齐,电动自行车安全事故频发。为从源头防范电动自行车质量安全事故的发生,强制性国家标准体系的完善刻不容缓。据央视财经《经济信息联播》栏目报道,2022年由工业和信息化部组织起草的强制性国家标准《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》已经完成了起草和征求意见阶段,目前正处于审查阶段。中国电子技术标准化研究院安全技术研究中心副主任何鹏林是工信部锂离子电池及类似产品标准工作组组长,同时也是这项国家标准的主要起草人之一。他介绍道:按照项目计划,这项强制性国家标准将于今年发布。本标准将填补国家层面对电动自行车用锂离子电池安全质量监管的技术依据空白。标准发布以后,按照《中华人民共和国标准化法》的规定,不符合强制性标准的产品、服务,不得生产、销售、进口或者提供。据《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》征求意见稿编制说明,该标准规定了电动自行车用锂离子蓄电池单体和电池组的安全要求和试验方法,适用于符合GB17761规定的电动自行车用锂离子蓄电池单体和电池组。主要检验项目包括:电池安全项目:过充电、过放电、外部短路、热滥用、针刺;电池组机械安全项目:挤压、机械冲击、振动、自由跌落、提手强度、模制壳体应力等;电池组电气安全项目:强制放电、过充电保护、过流放电保护、短路保护、温度保护、绝缘电阻、静电放电等;电池组环境安全项目:低气压、高低温冲击、浸水、盐雾、湿热、阻燃性等;人身安全项目:热扩散。其中,首次在电动自行车用锂离子蓄电池标准中引入人身安全相关项目。热扩散项目参考GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》标准。电池单体发生热失控时热量会通过不同方式传递到相邻电池单体,单个电池热失控可能传播到周围的电池单体,引起连锁反应,热扩散时形成的烟雾、火灾和爆炸直接威胁电动自行车驾乘和使用人员安全。该项要求旨在考核电池热扩散控制能力,为预警和驾乘人员安全提供保障。标准要求电池组发出报警后5min内不能起火爆炸。
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