[发明专利]基于Coffin-Manson模型的新能源汽车车载监控终端寿命测试方法

说明书

本发明提出了一种基于Coffin‑Manson模型的新能源汽车车载监控终端寿命测试方法，Coffin‑Manson模型适用于温度交变循环变化的加速试验,其机理主要是利用温度循环变化时产品不同材料热膨胀系数的差异,强化其因温度快速变化所产生的热应力对产品造成的机械失效、材料疲劳、材料变形等劣化影响。一般假定产品的失效符合威布尔分布。本发明通过对其数学模型进行分析,结合车载监控终端的典型特征,制定相应的差异化试验方案,对其进行加速老化寿命试验,以缩短试验周期,提高试验效率,降低试验成本。

技术领域

本发明涉及一种基于Coffin-Manson模型的新能源汽车车载监控终端寿命测试方法。

背景技术

“安全”是新能源汽车发展至今热度依旧不减的话题。为了加强对新能源汽车安全运行的监控,通过采集车辆工况实时数据,可有效降低或排除车辆运行潜在的安全隐患,确保消费者安全使用。2016年年底,中国发布并实施了“电动汽车远程服务与管理系统技术规范”系列标准,并要求所有新能源汽车安装符合该标准的车载监控终端。车载监控终端通过CAN总线等方式采集车辆实时运行数据,将其进行存储并通过GSM等方式上传至管理平台。车载监控终端是实现新能源汽车安全监管的数据来源,其重要性不言而喻,因而要求车载监控终端在规定的生命周期内可靠稳定运行,对其寿命特征的研究尤为必要。标准要求车载监控终端的最低寿命为5年,然而,在产品的实际开发验证试验中,无法耗费如此长的时间来验证其寿命特性,这样,不仅试验周期很长,而且试验成本较高,效率较低,严重影响产品的设计开发及推广应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提出的一种基于Coffin-Manson模型的新能源汽车车载监控终端寿命测试方法，根据各类数学模型及车载监控终端的典型特点,制定相应试验方案,在尽可能短的周期内对车载监控终端的寿命特性进行有效评估。

一种基于Coffin-Manson模型的新能源汽车车载监控终端寿命测试方法，产品在实际使用时通常处于多个变化的温度环境中，一般通过统计选取典型的若干个温度点；

Coffin-Manson模型适用于温度交变循环变化的加速试验,其机理主要是利用温度循环变化时产品不同材料热膨胀系数的差异,强化其因温度快速变化所产生的热应力对产品造成的机械失效、材料疲劳、材料变形等劣化影响；一般假定产品的失效符合威布尔分布。首先根据Coffin-Manson模型公式(1)计算加速试验的加速因子：

式中:ACM——Coffin-Manson模型的加速因子；ΔTTest——加速试验时一个温度循环期间的温度差,该差值原则上越大越好,但要根据产品具体的耐热强度而定,可通过产品热特性分析确定,通常取值为产品最高工作温度Tmax与最低工作温度Tmin之差；ΔTFeld——产品在设计寿命期间在实际工作环境下的平均温差,通常为一个统计平均值；c——Coffin-Manson模型指数,与产品的材料特性相关,一般取值范围为1～9,根据汽车工程经验,车载电子产品的典型取值为2.5；

加速试验时,计算所需温度循环总数的公式(2)如下：