Automotive ECU energia
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Controllo elettronico dei veicoli: l'importanza della sicurezza

Grazie alle unità di controllo elettronico le macchine CASE aumenteranno la sicurezza stradale

Articolo di: Redazione

L’industria automotive è cambiata in modo radicale negli ultimi 10 anni: al giorno d’oggi un singolo veicolo, che sia vettura o mezzo per applicazioni industriali e commerciali, può contenere più di 40 diverse ECU, unità di controllo elettronico (Electronic Control Unit), che gestiscono i sistemi e sottosistemi elettrici. Il futuro guarda in una direzione precisa in cui tutte le macchine saranno CASE (Connectivity, Autonomous, Sharing / Subscription Electrification): connesse, autonome, condivise ed elettriche.

Per i produttori di automobili è prioritario garantire che tutti i componenti elettronici come i sistemi di assistenza alla guida e di ricarica elettrica di un’autovettura funzionino in modo corretto e sicuro, quindi è necessario realizzare ripetuti test in condizioni di forte stress sulle singole unità elettroniche prima di andare a comporre il puzzle che costituisce il veicolo completo. Si conducono importanti campagne di prove e validazioni per testare la resistenza alle condizioni ambientali più avverse: dai test di invecchiamento ai failure mode, dall’esposizione a campi elettromagnetici alla stessa convivenza delle diverse componenti elettroniche in simbiosi tra loro sul singolo veicolo.

Ad oggi, in ambito automotive, è in corso una rivoluzione elettrica ed elettronica in continua evoluzione: questa è da tempo una realtà al centro dello sviluppo di attività e servizi offerti dal gruppo TÜV SÜD. L’obiettivo del gruppo è quello di fornire soluzioni complete di prove all’avanguardia, che permettano ai produttori delle singole ECU ed alle case automobilistiche di testare e validare singoli sistemi o l’intera vettura con a bordo tutti i più moderni e tecnologici sistemi elettronici, con particolare attenzione ai veicoli elettrici e ai servizi di mobilità e guida autonoma e con il fine di contribuire all’incremento del livello di sicurezza dell’ambiente in cui viviamo.

Il panorama delle soluzioni tecniche a bordo veicolo si è quindi ampliato, venendo ad affiancare alle tradizionali unità a bordo veicolo alimentate in bassa tensione (Low Voltage - LV) anche una serie di unità che richiedono invece alimentazioni ad alta tensione (High Voltage - HV) a partire dalla tensione in uscita al pacco batteria dei veicoli elettrici o ibridi.

Per questo motivo, tra gli altri investimenti recentemente avviati quali il completamento del laboratorio con camera semi-anecoica per test a 10m, l’acquisizione di celle climatiche walk-in e di banchi vibranti per la sezione di sollecitazioni ambientali, il gruppo si è dotato di un laboratorio elettrico ed EMC appositamente dedicato a testare le tecnologie che supportano i veicoli di nuova concezione, avvalendosi di banchi di prova e ambienti di testing per verificare progetti o modelli e validare ECU di ultima generazione, quali inverter HV, unità MGU e sistemi BMS.

“Gli investimenti recenti in linea con il piano di sviluppo per i prossimi anni – afferma Pietro Vergani, Business Unit Manager Automotive di TÜV Italia - fanno sì che il panorama dei nostri servizi in ambito automotive venga sempre più arricchito, garantendo la copertura tecnica della qualifica dei componenti e di veicoli di ultima generazione, incontrando le esigenze del mercato ampliando competenze specializzate e offrendo supporto con le tecniche di testing più avanzate”

Grazie a queste attrezzature, i nostri tecnici specializzati presso i laboratori nella nuova sede di Volpiano (TO), sono in grado di eseguire la maggior parte delle prove richieste dai capitolati dei maggiori produttori di veicoli internazionali, sia per quanto riguarda test per ECU LV alimentate a 12/24 Vdc, sia per le unità HV e fino a tensioni massime di 1000 Vdc. Ricordiamo inoltre che TÜV SÜD può svolgere le prove previste nel Regolamento n.10 della Commissione economica per l’Europa delle Nazioni Unite il noto ECE R10 - che, nella sua recente revisione 6, oltre che per veicoli da strada, ha visto l’implementazione delle prove anche su veicoli tipicamente agricoli.

Tra i nuovi strumenti acquistati, spicca Netwave 30.5 del gruppo Ametek CTS, un alimentatore da 30 kW che ci permetterà di svolgere, oltre alle diverse variazioni di tensione come l’avvio ed il load dump, anche le prove più difficili e richieste in ambito HV: i ripple di tensione.

I ripple sono segnali di disturbo che si sovrappongono all’alimentazione DC e sono causati – ad esempio – dalle operazioni periodiche di commutazione: nel veicolo ibrido, questo è un problema sempre presente e generato principalmente dalla presenza di un inverter a bordo. Gli standard e i capitolati HV dei produttori di veicoli prevedono di simulare ripple fino a 25 V di picco su un’alimentazione che può arrivare a 1000 Vdc a partire dalle basse frequenze fino a 150 kHz. Ben si comprenderà che la struttura per la generazione e la gestione della prova, così come per la verifica in sicurezza del comportamento del componente sotto prova, necessiti non solo di strumenti adeguati ma anche di tecnici di laboratorio competenti e di provata esperienza.

Volta automotive ripple “I capitolati automotive per prove in alta tensione – afferma Alessandro Corniani, Area Manager di VOLTA SpA - si focalizzano tutti sui ripple causati dagli inverter che si sovrappongono appunto sull’alimentazione in alta tensione. Il sistema di Ametek CTS fornito a TÜV SÜD a Volpiano permetterà al laboratorio di affrontare questa problematica con la massima competenza.”

 

 

Standard coperti dai test eseguibili dalla strumentazione Netwave:

  • LV 123
  • BMW GS 95023
  • MBN LV 123
  • VW 80300
  • VW 80303
  • PSA B21 7110
  • EC/EN 61000-3-2, -3-12
  • IEC/EN 61000-3-3, -3-11
  • JIS C 61000-3-2
  • IEC/EN 61000-4-11, -4-29, -4-34
  • IEC 61000-4-13
  • IEC 61000-4-14
  • IEC 61000-4-17
  • IEC 61000-4-27
  • IEC 61000-4-28

L’insieme di tali investimenti e la preparazione dei propri tecnici distingue il laboratorio TÜV SÜD nel panorama locale, portandolo ad avere nella stessa location in Italia l’attrezzatura completa per l’esecuzione di tutti le prove automotive e le misure irradiate e condotte conformemente agli standard ed ai capitolati LV ed HV.

Questi servizi in ambito EMC, che completano le ulteriori opportunità di prove meccaniche presenti a Volpiano quali vibrazioni, urti, cicli combinati di temperatura e vibrazioni, sollecitazioni ambientali, simulazioni di condizioni estreme (alte o basse temperature, shock termici, ambienti corrosivi e simulazione di agenti atmosferici) e verifiche di sicurezza elettrica, rendono unico il pacchetto dei servizi erogabile all’interno di una stessa sede in Italia.

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