该如何评估新能源汽车零部件的耐久试验的测试条件呢？

对于新能源汽车，除了开车和停车之外，还多了一个工况，那就是充电，因此这些跟充电相关的零部件，相较于传统车来说，工作的时间更长，环境也会更恶劣，那究竟该如何评估新能源汽车零部件的耐久试验的测试条件呢？

咨询了相关人员许久，依然没有得到答案，那就自己动手丰衣足食，参考几份资料得到如下信息，就当是近期的一个工作小结。

DV实验里面基于环境类测试的各种高温运行，低温运行或者湿度，温度变化的各种耐久测试。通过各种900个循环，1000小时，2000小时的高温或者其他条件来评估产品的设计寿命是否能够达到10年20万公里或者15年30万公里这样。这些其实都是加速试验

加速试验是指在保证不改变产品失效机理的前提下，通过强化实验条件，使被测试产品加速失效，在较短的时间内获得必要信息，来评估产品在正常条件下的可靠性或寿命指标。

但是目前我们所用到的各种DV测试条件，都是基于传统车的ECU运行条件和时间来进行测试，例如通常我们评估一个车10年或20W公里的使用寿命，大概的评估场景就是驾驶10年的时间每天都开，每天开两次，那这个ECU的循环使用次数就是10*365*2=7300次。

但这只是评估场景，真实的使用情况可能是卖一台车在家里，一个月就周末开开，或者还有一些情况时跑出租车，司机分两班倒的开，可能每天开车的时间在20个小时以上。这些都怎么来推算呢？

那就从加速老化试验最早的几个概念开始说起。

可靠性要求介绍

可靠性只是产品在规定时间内和规定条件下，完成规定功能的能力。对电子电器产品而言，产品的可靠性越高，其无故障工作的时间就越长。

寿命失效时符合Weibull分布，他的可靠性公式是这样的。

其中

R（t） 功能定义时间（循环数/操作数）正常工作的概率；

PA 是置信度（假设）；

β 是Weibull因子；

n 是DUT的数量；

t 是测试持续时间（时间数或操作周期）；

T 是指定的使用寿命（时间或周期或操作数）。

对于置信度这玩意，又得回头看看统计学的知识，以我们的正态分布为例，在一个标准差之内，是有68%的样本落在这个区间的，到3个标准差的时候，就有999.7%的样本落在这个区间内。

这两种情况下的置信度分别就是0.68和0.997。

高温运行耐久试验

通常情况下对于ECU来说，都是需要做高温运行耐久试验的， 目的是通过高温加速模拟ECU在日常环境下的工作状态，来考察ECU是否能够耐受住高温导致的失效等潜在风险。

一般情况下高温运行耐久会分为500h，1000h，2000h这些测试条件，那究竟这些时间是怎么得到的？

我找到一篇论文，里面有介绍Arrhenius（阿伦纽斯）模型，Arrhenius模型适用于基于不同工作温度分布百分比的寿命加速测试，他的加速计算公式如下所示：

其中：

Jt,i——Arrhenius模型的加速因子；

Ea——激活能，这玩意是经验值来着，根据不同的失效机理，在0.2~1.2eV之间，通常计算的情况下取0.45eV；

k——玻尔兹曼常数

Ttest——测试温度，单位是℃，一般取被测样件的最高工作温度Tmax；

T feld，i——环境温度分布，单位是℃；

-273.15℃为绝对0度。

加速因子是基于各温度分布百分比加速因子的测试要求，它的计算公式是这样的：

其中：

Ttest——高温运行加速测试时间；

Tot——环境温度范围内的工作时间；

Pi——按照Tfeld，i环境工作温度分布百分比。

加速测试时间的具体计算方式

一般来说，我所参考的论文讲到上面那一章就结束了，大家也心满意足的知道大概是个怎么回事，不过对于我来说，就希望较真的来算一下是不是真的这样。然后搞个例子来试一下。

以一个放置在乘员舱且晒不到太阳的零部件为例，它的工作温度范围一般定义为-40℃~85℃。定义车辆的使用寿命为15年24万公里。则根据大数据得到95%以下的车辆运行时间都会低于12000h，而各种工作温度所占的时间比例分别如下：

温度分布	占比	运行时间（总12000h）	加速因子	等效85℃时的运行时间
-40℃	6%	720h	193577	0.004h
23℃	65%	7800h	115.9	67h
60℃	18%	2160h	5.49	393h
80℃	10%	1200h	1.38	870h
85℃	1%	120h	1	120h
			总运行时间	1450h

对于以上加速因子的计算，因为公式比较复杂，就举一个最简单的例子，就是最高温度运行的时候，加速因子的公式，e的幂变成了0，因此加速因子是1。其余的加速因子可以自己代入进去计算一下。

总结

通过以上信息看，这个模型还是很简单的。如何计算这个公式，最难的还是如何获取到温度分布的数据，如何获得各种温度的占比，以及车辆的寿命是如何等效成为运行时间的。

但是如何通过设计寿命等效得到车辆的运行时间，这个我也暂时没有找到相关的信息，上表的信息也是通过其他资料得到的，至于为什么，里面也没写。 





审核编辑：刘清