ChinaAutoRegs｜GB/T 24347-2021英文版/电动汽车DC/DC变换器
DC/DC Converter for Electric Vehicles

1 SCOPE

This document specifies the technical requirements and test methods for the DC/DC converter for electric vehicles.
This document applies to the DC/DC converter for electric vehicles, while other circuit with DC/DC converting function may use this document as a reference.

2 NORMATIVE REFERENCES

The following documents contain provisions which, through reference in this text, constitute essential provisions of this document. For dated references, only the editions cited apply. For undated references, the latest editions of the normative document (including any amendments) apply.

GB/T 18655-2018 Vehicles, boats and internal combustion engines – Radio disturbance characteristics – Limits and methods of measurement for the protection of on-board receivers
GB/T 19596 Terminology of Electric Vehicles
GB/T 19951 Road vehicles – Disturbances test methods for electrical/electronic component from electrostatic discharge
GB/T 28046.3-2011 Road vehicles – Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment – Part 3: Mechanical loads
GB/T 28046.4-2011 Road vehicles – Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment – Part 4: Climatic loads
GB/T 29259 Road vehicle – Electromagnetic compatibility terminology
ISO 7637-2:2011 Road vehicles – Electrical disturbances from conduction and coupling – Part 2: Electrical transient conduction along supply lines only
ISO 7637-3:2016 Road vehicles – Electrical disturbances from conduction and coupling – Part 3: Electrical transient transmission by capacitive and inductive coupling via lines other than supply lines
ISO 11452-2 Road vehicles – Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy – Part 2: Absorber-lined shielded enclosure
ISO 11452-4 Road vehicles – Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy – Part 4: Harness excitation methods
ISO 11452-8:2015 Road vehicles – Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy – Part 8: Immunity to magnetic fields

3 TERMS AND DEFINITIONS

For the purposes of this document, the terms and definitions given in GB/T 19596 and GB/T 29259, as well as the following apply.

3. 1
DC/DC 变换器 DC/DC converter
能够将一个直流电压值的电能变换为另一个直流电压值的电能的装置 。
[来源：GB/ T l 9596 2017 , 3.2.4.1，有修改 〕
3.2
超调量和恢复时间 overshoot and response time
输入或输出发生跃变时 ，DC/ DC 变换器的被控制量从变化时刻起到恢复至控制误 差范围内的过程中，瞬态值偏离稳、态值的最大偏离量 占稳态值的百分比即为超调量 ；从输入或输出 发生变化的时刻 开 始 ，被控制量达到并保持在允许偏 差范围内的时间为恢复时间 。
注 ：超调和恢复时间示 意图如图I所示 。

超调和恢复时间示意图

3.3
静态电流 quiescent current
DC/ DC 变换器在休眠状态下消耗低压蓄电池的电流 。
3.4
加权效率 weighted efficiency
DC/ DC 变换器对应的负载谱各个效率的加权平均值 。
3.5
高压输出 DC/DC DC/DC for high voltage output
额定输出电压等级大于 60 V 不大于 1 500 V 的 DC/ DC 变换器 。
3.6
低压输出 DC/DC DC/DC for low voltage output
额定输出 电压等级不大于 60 V 的 DC/ DC 变换器 。
3.7
纹波因数 ripple factor
脉动直流电量的峰值与谷值之差的一半 ，与其直流分量绝对值的 比值。
［ 来调 ：GB/ T 19826-20 14 , 3.8]

4 技术要求

4. 1 外观要求

4. 1. 1 电动汽车 I)C;DC 变换器（以下简称“ DC/ DC勺外表面应无明显的破损 、变形等缺陷。
4.1.2 DC/ DC 的接线端或引出线应完整无损 ，紧固件连结应无松脱 。
4.1 .3 DC/ DC 易触及的表面应元锈蚀 、毛刺 、飞边及类似尖锐边缘 。
4. 1.4 包含有产品信息的标志安 装应端正牢固 ，字迹清 晰。

4.2 输入输出特性

4 .2 . 1 效率
低压输出 DC/ DC 的加权效率分为 El 、E2 , E3 兰个等级 ，高压输出 DC/ DC 的加权效率不做分级 。 加权效率值应符合表 l的规定。
4.2.2 额定功率
在规定的环境条件 、额定输入电压 、额定输 出电压下 ，DC/ DC 可持续工作的 最大功率应不小于标称 的额定功率值 。

4.2.3 控制误差

4.2 .3. 1 电压控制误差

DC/ DC 在恒庄状态下运行 ，其 电压控制误差应不超过 ± 2 % 。
4.2.3.2 电流控制误差

DC/ DC 在恒流状态下运行 ，当被控 电流大于或等于额定 电流的 20 % 时 ，其电流控 制误差应不超过土 2 % ；当被控电流小于额定电流的 20 % 时 ，其 电流控制误差应符合产品技术文件的规定 。

4.2.4 超调量和恢复时间

DC/ DC 在负载发生跃变时 ，输出电压的超调 量应不大于 10 % ，恢复时间应不大于 5 ms.
燃料 电地动力系统用 DC/ DC 在输 出负载发生跃变时 ，输入 电流超调应不大于 10% ，恢复时 间应不 大于 20 m日。
4.2.5 静态电流

DC/ DC 元输出状态下 ，与低压蓄电池有固定电气连接（ 无法控制断开） 的端 口，静态电流应不大于
3 m A 。
4.2.6 输出电压纹波因数

DC/ DC 输出电压纹波因数应不大于 5 % 。
4 .3 保护功能

4.3.1 输入过 、欠压保护

当 DC/ DC 输入 电压大于或 等于过压保 护值 ，或者 小于或等于欠压保护值 时 ，应关闭或者限制输出。故障排除后 ，可自动或经过必要的人为干预后恢复输出 。 输入过压保护值和输入欠压保护值应符合 产品技术文件规定 。

4. 3.2 输出过 、欠压保护

当 DC/ DC 输出电压大于或等于过压保护值 ，或者小于或等于欠压保 护值时 ，应关闭或者限制输 出。故障排除后 ，可自动或经过必要的人为干预后恢复输出 。
输出过压保护值和输出欠压保护值应符合 产品技术文件规定 。

4.3.3 输出短路保护

具有短路保护功能的 DC/ DC ，当 DC/ DC 输出端发生短路 ，应关闭或者限制功率输出 。故障排除 后 ，可 向动或经过必要的人为干预后恢复输出 。

4.3.4 过温保护

DC/ DC 应具备过温保护功能 ，当 DC/ DC 温度采样点的温度达到过温保护设定值时 ，应关闭或者 限制输出 。故障排除后 ，可自动或经过必要的人为干预后恢复输出 。
过温保护值应符合产品技术文件规定 。

4.4 环境适应性

4.4 . 1 环境条件

4.4.1.1 环境温度

若无特殊要求 ，应符合表 2 规定的温度限值 ，冷却液参数的要求应符合产品技术文件规定 。

4.4.1 .2 相对湿度

相对温度 5 % 95 % 。

4.4.1 .3 海拔

海拔高度应不高于 2 000 m，或者符合产品技术文件规定 。

4.4.2 f民j且

4 .4 .2.1 低温贮存

DC/ DC 的耐低植贮存能力应能满足 GB/ T 28046.4-2011 中 5.1.1.1 的要求。

4.4.2.2 低温工作

DC/ DC 的耐低温工作能力应能满足 GB/ T 28046.4-2011 中 5.1.1.2 的要求。

4.4.3 高温

4.4.3.1 高温贮存

DC/ DC 的耐高温贮存能力应能满足 GB/ T 28046.4-2011 中 5.1.2 .1 的要求。

4.4.3.2 高温工作

DC/ DC 的耐高温工作能力应能满足 GB/ T 28046.4-2011 中 5.1.2 .2 的要求。

4.4.4 i显热

4.4.4.1 湿热循环

DC/ DC 的耐湿热循环能力应能满足 GB/ T 28046.4-2011 中 5.6 的要求。

4 .4 .4 .2 稳态湿热

DC/ DC 的耐稳态温热能力应能满足 GB/ T 28046.4-2011 中 5.7 的要求。

4.4.5 盐雾

DC/ DC 的抗盐雾能力应能满足 GB/ T 28046.4-2011 中 5.5 的要求。

4.4 .6 耐振性

DC/ DC 的耐振性应能满足 GB/ T 28046 .3-2011 中 4.1 的要求。

4.4.7 机械冲击

DC/ DC 的耐机械冲击能力应能满足 GB/ T 28046 .3-2011 中 4 .2 的要求。

4.5 电磁兼容

4.5.1 功能特性状态

功能特性状态定义了被测装置 CDUT） 在试验环境下功能特性的期 望 日标，适 于 DUT 的每一个独 立功能 ，描述了试验中和试验后预期功能的工作状态 。以下给出了四个功能特性状态 ：
状态I：试验 中和试验后能够完成设计功能 ；
状态 E ：试验中不能完成设 计功能 ，但试验后能够自动恢复到常态 ；
状态 皿 ：试验中不能完成设 计功能 ，但试验后在试验人员的简单操作 下 ，可 以恢复到常态 ，例如 通过对 DUT 开／关 ，或者重新启动 ；
状态凹 ：试验中不能完成设 计功能 ，试验后需要较复杂的操作才能恢复到常态 ，对 DUT 的功 能不应造成任何永久性损坏 。例如 ，断开蓄电池或供电电源后再连接 。
每次试验都应确定最低功能状态 ，供应商和车辆 制造商可以协商附加要求 。

4.5.2 电磁抗扰度

4.5.2.1 静电放电 (ESD） 抗扰度

DC/ DC 应能满足 表 3 中试验项 目和对应的功能特性状态要求 。
4.5.2.3 低压沿非电源线的传导抗扰度

对于含有低压非电源线的 DC/ DC ，其低压沿非电源线的传导抗扰度应满足 ISO 7637-3 , 2016 附录B 中试验等级囚的要求 。 功能特性状态要求应为状态I。
4.5.2.4 电波暗室法抗扰度

在 80 M Hz-2 000 M Hz 频段内 ，电波暗室法抗扰试验严酷等级为 75 V/ m 。 功能特性状态；要求应为状态I。

4.5.2.5 大电流注入 (BCI) 法抗扰度

在 l M Hz 到 400 MHz 的频段内，BCI 法抗扰试验严酷 等级为 100 mA.
功能特性状态要求应为状态I。
4 .5.2.6 磁场抗扰度

磁场抗扰度试验应满足 ISO 11452-8 :2015 中表 A.l 试验等级 血 的要求。 功能特性状态要求应为状态 1。
4.5.3 电磁发射骚扰

4.5.3.1 传导发射骚扰

4.5.3.1. 1 传 导 发 射 电压 法 对 于 非 屏 蔽 系 统 及 低 压 人 工 网 络 射 频 端 口 的 测 量 ，限 值 应 符 合GB/ T 18655-2018 中表 5 等级 3 的限值要求 ，或者符合产品技术文件规定 。
4.5.3. 1.2 屏蔽电源装置传导电压法测量应符合 GB/ T 18655 2018 中表 l.l 等级 3 的限值要求 ，或者 符合产品技术文件规定 。
4.5.3. 1.3 DC/ DC 传导发射电流探头法的限值应符合 GB/ T 18655-2018 中表 6 等级 3 的限值要求 ， 或者符合产品技术文件规定 。

4.5.3.2 辐射发射骚扰

DC/ DC 辐射发射骚扰应满足 GB/ T 18655-2018 中表 7 等级 3 的限值要求 ，或者符合产品技术文 件规定 。

4.5.3.3 沿电源线的电瞬态传导骚扰

DC/ DC 沿电源线的电瞬态传导骚扰应满足 ISO 7637-2 :2011 附录 B 中等级皿 的要求 。

4.6 电气安全

4.6.1 绝缘电阻

DC/ DC 的绝缘电阻应满足以下要求 ，或者符合产品技术文件规定 。
a) 各独立带电电路与地（外壳） 之间的绝缘电阻不小于 10 MD;
b) 元电气联系的各电路之 间的绝缘电阻不小于 10 MD 。
4.6.2 耐电压性能

各独立电路对地（外壳） 之间、彼此无电气连接的各电路之间的耐电压性能应符合表 6 的规定 。耐 电压试验持续时间为 1 mi n ，无击穿和 电呱现象，漏电流限值应符合产品技术文件规定 。
4.6.3 安全接地检查

DC/ DC 中能触及的可导电部分与外壳接地点处的电阻应不大于 0 .] 0。接地点应 有 明显的接地标 志 。若无特定的接地点 ，应在有代表性的位置设置接地标志 。

5 试验方法

5. 1 试验要求

5. 1. 1 标准试验环境要求

如元特殊环境规定时 ，试验应按如下环境条件进行 ：
a) 环境温度 ：23 ℃± 5 ℃； b) 环境相对温度 ：25 % -75 % ;
c) 环境气压 ：86 kPa 106 kPa ;
d ) 液冷 DC/ DC 的冷却液参数应符 合产品技术文件规定 。

5.1.2 仪器设备要求

试验用设备应采用比受试设备技术指标至少高 一个等级 ，且具有 足够的分辨 率 、准确度和稳定度 。 若无特殊规定 ，应满足 下列要求 ：
a) 一般使用的仪表精度应根据被测 量的误差等级按照表 7 进行选择 ；
b) 测量温度用仪表误差为士 1℃；
c) 测量时间用仪表相对误差为 1% ;
d ) 恒温 、恒湿试验箱要求温度控制误 差为士 2 °C ，相对温度控制误差为士 3 % ，容积不小于 5 倍被 测样品的体积 ；
e) 其他测试仪表的精度应符合有关标 准的要求 ，并在计量认证的有效期内 。
5.3.2 效率试验

试验方法及步骤 ：
a ) 按照国 2 接好试验电路 ，电子负载设置为恒流（或者恒 阻） 负载模式 ；
b) 在额定输入 和额定输出的条件下 开启 DC/ DC ，工作 30 min 后开始测量效率 ；
c) 保持输入电压为额 定电压，按照表 8（ 高压 DC/ DC 按照表 9 ） 所示 的负载谱 ，调节输出电流 ，分 别记录各负载工况条件下的输入功率和输出功率 ，计算得到各工况条件下的效率 币；;
d) 按照公式 (1） 及表 8 （ 高压 DC/ DC 按照表 的中的权重系数 ，计算加权效 率 。
注 1 : DC/ DC 的输入功率用其输入端的电 压和电流的测量值的乘积来计算 。 注 2 , DC/ DC 的输出功率用其输出端的电压和电流的测 量值的乘积来 r-1 算 。
注 3：效率测试数据采样有 必要确保输入输出 数据同步 ，电压采样点选取 DC/DC 的端口（或接线 电缆头部） 。 注 4 效率测试不包含辅助源 。
注 5：若产 品技术文件另有规定，效率测试根据产 品技术文件执行 。

5.4 保护功能试验
5.4.1 输入过 、欠压保护试验 试验方法及步骤 ：
a) 按照图 2 接好试验电路 ；
b ) 在额定的输入条件 下开启 DC/ DC ，使其工作在最小负载（负载电流大于零）状态下 ；
c) 逐步调节直流输入电压至过压保护值或欠压保护值 ，至 DC/ DC 关闭或者限制输出 ；
d) 逐步调节直流输入电压从过压保护值或欠压保护值恢复至正常工作电压范围内 ，观察 DC/ DC输出状态 ，或在额定条件下 重新启动 DC/ DC ，观察其输出状态 。

5.4.2 输出过 、欠压保护试验
5.4.2.1 输出过压保护试验 试验方法及步骤 ：
a) 按照图 2 接好试验电路 ，输出端接直流电压源 ；
b) 在额定的输入条件下开启 DC/ DC ，设定输出电压为额定输出电压值 ；
c) 开启输出端直流源 ，调节输出端电压源、至输山过压保护值，至 DC/ DC 关闭或者限制输山 ；
d ) 关闭输出端直流源 ，观察 DC/ DC 的输出状态 ，或在额定条件下重新启动 DC/ DC ，观察其输出 状态 。
5.4.2.2 直流输出欠压保护试验 试验方法及步骤 ：
a ) 按照图 2 接好试验电路 ，电子负载设置为恒阻（或恒压） 负载模式 ；
b ) 在额定的输入条件 下开启 DC/ DC ，使其工作在输出限流状态 ；
c) 减小电子负载电阻值（ 或降低电子负载电压设定值） ，使输出电压逐步达到欠压保护值 ，观察DC/ DC 的输出状态 ；
d) 将电子负载电阻值恢复为额定负载状态（ 或恒压设定值设置为 DC/ DC 额定输出电压） ，观察DC/ DC 输出状态 ，或在额定条件下 重新启动 DC/ DC ，观察其输出状态 。

5.4.3 输出短路保护试验
5.4.3.1 启动前的短路保护试验 试验方法及步骤 ：
a) 按照图 2 接好试验电路 ，将 DC/ DC 输出直流正负极进行短接 ；
b) 在额定的输入条件下开启 DC/ DC ，检查 DC/ DC 的状态 ；
c) 输出短路去除后 ，观察其输出状态 ，或在额定条件下 重新启动 DC/ DC ，观察其输 出状态。
5.4.3.2 工作过程中的短路保护试验 试验方法及步骤 ：
a) 按照图 2 接好试验电路 ；
b) 在额定输入条件下开启 DC/ DC ，使其处于额定 工作状态 ；
c ) 将输出直流正负极进行短接 ，检查 DC/ DC 的工作状态 ；
d ) 输出短路去除后 ，观察其输出状态 ，或在额定条件下重新启动 DC/ DC ，观察其输出状态 。

5.4.4 过温保护试验

DC/ DC 的过温保护试验按以下方法进行 。
对于风冷 DC/ DC ，在高温工作试验后 ，继续逐步升高温箱温度至过温保护值 ，观察并记录 DC/ DC 的工作状态 。将温箱恢复到 DC/ DC 可额定工作的温度范围内 ，DC/ DC 可自动恢复输出 或经过必要的人为干预后恢复输出 。
对于液冷 DC/ DC ，在高温工作试验后 ，逐步提升冷却液的温度至过温保护值 ，观察并记录 DC/ DC 的工作状态 。将冷却液温度恢复到 DC/ DC 可额定工作的温度范围内 ，DC/ DC 可自动恢 复输出或经过必要的人为干预后恢复输出 。

5.5 环境适应性试验

5.5.1 低温试验

5.5. 1. 1 低温贮存试验

DC/ DC 的低温贮存试验 ，按照 GB/ T 28046.4 -2011 中 5.1. 1.1.2 的规定执行 ，试验温度按表 2 的 要求 ，试验持续时 间不少于 24 h。
5.5.1.2 低温工作试验

DC/ DC 的低温工作试验 ，按照 GB/ T 28046. 4-2011 中 5.l.1 .2 .2 的规定执行 ，试验温度按表 2 要 求 ，试验持续时间不少于 2 h 。
5.5.2 高温试验

5.5.2.1 高温贮存试验

DC/ DC 的高温贮存试验 ，按照 GB/ T 28046.4-2011 中 5.l.2.1.2 的规定执行 ，试验温度按表 2 要求 ，试验不少 于持续时间 24 h 0

5.5.2.2 高温工作试验

DC/ DC 的高温工作试验 ，按照 GB/ T 2804 6. 4-2011 中 5.1.2.2.2 的规定执行 ，试验温度按表 2 要 求 ，试验持续时间不少 于 2 h 。
最高冷却掖温度限值宜 优选 55 °C 、60 ℃、65 ℃、7 0 ℃、75 °C 。

5.5.3 湿热试验

5.5.3.1 湿热循环试验

DC/ DC 的湿热循环试验 ，按照 GB/ T 2804 6.4-2011 中 5.6.2.2 的规定执行 。

5.5.3.2 稳态湿热试验

DC/ DC 的稳态温热试验 ，按照 GB/ T 28046.4-2011 中 5.7 的规定执行 ，试验持续时间 48 h 。

5.5.4 盐雾试验

DC/ DC 的盐雾试验 ，按照 GB/ T 28046.4-2011 中 5.5 的规定进行。

5.5.5 振动试验

根据安装部位 ，DC/ DC 振动试验按照 GB/ T 28046.3 2011 中 4.1 的规定进行。
注 ：振动试验需 要通电测试 ，可带小负载试验 。

5.5.6 机械冲击试验

DC/ DC 非工作状态下机械冲击试验 ，按照 GB/ T 28046 .3-2011 中 4.2 进行 。

5.6 电磁兼容试验

5.6.1 工件状态

DC/ DC 在工作状态下进行电磁兼容试验时 ，若无特殊要求 ，DC/ DC 额定输入电压 、额定输山电压 工作 ，输出功率达到 30 % 额定功率 。
5.6.2 电磁抗扰试验

5.6.2.1 静电放电抗扰度试验 测试布置及试验方法按照 GB/ T 19951 进行 。
5.6.2.2 低压沿电源线的电眠态传导抗扰度试验

测试布置及试验方 法 按照 ISO 7637-2 : 2011 第 4 章中对低压 输 入电 源线接不同脉 冲 测 试要求 进行 。

5.6.2.3 低压沿非电源线的传导抗扰度试验

测试布置及试验方法按照 ISO 7637-3 :2016 的要求进行。

5.6.2.4 电波暗室法抗扰度试验

测试布置及试验方法按照 ISO 11452 2 的要求进行。

5.6.2.5 大电流注入 （ BCI) 法抗扰度试验 测试布置及试验方法按照 ISO 11452.4 的要求进行。
5.6.2.6 磁场抗扰度试验

测试布置及试验方法按照 ISO 11452 8 :20 15 的要求进行 。

5.6.3 电磁发射骚扰试验

5.6.3.1 传导发射骚扰试验

测试布置及试验方法按照 GB/ T 18655-2018 的要求进行 ，在输入端 口试验 。 电压法用于考核沿低压电源线和高压线束传播的骚扰信号的特性 。 电流探头法用于考核沿低压线 束传播的骚扰信号的特性 。

5.6.3.2 辐射发射骚扰试验

测试布置及试验方法按照 GB/ T 18655-2018 的要求进行。

5.6.3.3 低压沿电源线的电眠态传导骚扰试验

测试布置及试验方法按照 ISO 7637 2 :2011 的要求进行。

5.7 电气安全试验

5.7.1 绝缘电阻试验

在 DC/ DC 未工作情况下，用绝缘电阻测试仪对 DC/ DC 的绝缘电阻进行测 量 ，施加直流试验电压500 V 并维持稳态值 60 5 后确定绝缘电阻 。

5.7.2 耐电压性能试验

试验过程中，DC/ DC 巾同一独立电路 回路的端子应短接 。根据表 6 的耐压值 ，将试验电压加载 于 ：
a ) 接线端子和地（外壳） 之间 ；
b) 无电气联系的各电路之间 。
加载过程中 ，施加的电压应在 5 s 或 5 s 以内逐渐升高到规定值 ，使电压不出现明显的跳变 。全值 试验电压应持续 1 mi n 。
记录试验过程中漏电流的大小 。
注＇x,J有些因电磁场感应等情况而导致高电压进入低压电路的部件（如脉冲变压器 、立感器等） ，可在实验前予以隔 离或拔除 。

5.7.3 安全接地检查试验

用精度为 1/ 1 000 0 的万用表（ 或其他具有相同功能和精度 等级的仪器）测量 DC/ DC 中能触及的 金属部件与外壳接地点处的电阻 。

 

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