T/CAAMTB 132-2023 新能源车用PTC液体加热器

ICS43.040.10

CCST36

团体标准

T/CAAMTB132—2023

新能源车用PTC液体加热器

PTCliquidheaterfornewenergyvehicle

2023-06-30发布2023-07-01实施

中国汽车工业协会发布

T/CAAMTB132—2023

目次

前  言.................................................................................................................................................................2

1范围.....................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件.................................................................................................................................................1

3术语和定义.........................................................................................................................................................2

4符号和缩略语.....................................................................................................................................................3

5技术要求.............................................................................................................................................................3

6试验方法...........................................................................................................................................................13

7检验规则...........................................................................................................................................................32

8标志、包装、运输和贮存...............................................................................................................................34

I

T/CAAMTB132—2023

前  言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件由中国汽车工业协会车用电机电器电子分会提出。

本文件由中国汽车工业协会归口。

本文件起草单位：江苏超力电器有限公司、江苏华智新能源科技有限公司、中国第一汽车集团有限

公司、东风汽车集团有限公司。

本文件主要起草人：韦长华、王爱仙、眭晓栋、张超、郑进军、孙磊、彭小亮、张爱文、王伟民。

本文件为首次发布。

II

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新能源车用PTC液体加热器

1范围

本文件规定了新能源车用PTC液体加热器（以下简称加热器）的术语和定义、技术要求、试验方法、

检验规则及其标志、包装、运输和贮存。

本文件适用于以PTC陶瓷片作为发热元件并且以新能源车用冷却液作为传热介质的液体加热器，不

适用于其他加热方式（电热膜、电阻丝等）的电加热器。

本文件适用于新能源汽车空调系统、动力电池及动力系统等加热。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修订单）适用于本文

件。

GB/T191-2008包装储运图示标志

GB/T2423.1-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温

GB/T2423.2-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温

GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划

GB/T2829-2002周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）

GB/T10125人造气氛腐蚀试验盐雾试验

GB/T16935.1低压系统内设备的绝缘配合第1部分：原理、要求和试验

GB/T17619机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测定方法

GB/T18655车辆、船、和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法

GB/T19951-2009道路车辆静电放电产生的电骚扰试验办法

GB/T21437.2-2008道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第2部分：沿电源线的电瞬态传导

GB/T28046.2-2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第2部分：电气负荷

GB/T30038-2013道路车辆电气电子设备防护等级(IP代码)

GB/T30512汽车禁用物质要求

GB/T33014.2-2016道路车辆电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法第2部分：电

波暗室法

GB/T33014.4-2016道路车辆电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法第4部分：大

电流注入（BCI）

GB2893-2008安全色

GB8410-2006汽车内饰材料的燃烧特性

GB18384电动汽车安全要求

ISO7637-3道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第3部分：除电源线外的导线通过容性和感性

耦合的电瞬态发射（RoadvehiclesElectricaldisturbancesfromconductionandcouplingPa

rt3:Electricaltransienttransmissionbycapacitiveandinductivecouplingvialinesot

herthansupplylines）

ISO9141道路车辆诊断系统-数字信息交换的要求（RoadvehiclesDiagnosticsystems-Requ

irementsforinterchangeofdigitalinformation）

ISO11898道路车辆控制器局域网络（RoadvehiclesControllerareanetwork(CAN)）

ISO16750-5道路车辆电子电气零件的环境条件和测试第5部分：化学性能（Roadvehicles

1

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EnvironmentalconditionsandtestingforelectricalandelectronicequipmentPart5:Che

micalloads）

IEC60068-2-1环境试验第2-1部分：试验试验A：低温（EnvironmentaltestingPart2:Test

s-TestA:Cold）

IEC60068-2-2环境试验第2-2部分：试验试验B：干热（EnvironmentaltestingPart2-2:Te

sts-TestB:Dryheat）

IEC60068-2-14环境试验第2-14部分：试验试验N：温度变化（EnvironmentaltestingPart2

-14:Tests-TestNChangeoftemperature）

IEC60068-2-32环境试验第2-32部分：试验Ed:自由跌落（Basicenvironmentaltestingproc

eduresPart2:Tests-TestEd:FreeFall）

IEC60068-2-38环境试验第2-38部分：试验试验Z/AD：温度/湿度复合（Environmentaltesti

ngPart2-38:Tests-TestZ/AD:Compositetemperature/humiditycyclictest）

IEC60068-2-64环境试验第2-64部分：试验-试验Fh：振动，宽带随机振动和引导（Environmen

taltestingPart2-64:Tests-TestFh:Vibration,broadbandrandomandguidance）

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

新能源汽车NewEnergyVehicle

新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或者主要依靠新型能源驱动的汽车，包括插电式混合动力

（含增程式）汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车等。

3.2

车用PTC液体加热器PTCLiquidHeater

为新能源汽车提供热源的加热装置，主要由PTC加热组件、散热部件、电器接口、电控单元、液体

回路接口等组成；PTC加热组件由PTC元件、电极、绝缘体等零件组成。

3.3

功能等级FunctionalLevel

功能等级定义了试验过程中和试验后总成的5种状态，功能等级分类见下表2。

表1功能等级说明

等级要求

A所有功能在试验中及试验后都满足技术要求。

所有功能测试按规定的试验条件进行，在试验过程中，一个或多个参数可以超过规定的公差范

B

围，试验结束后，所有功能恢复，并符合全部设计要求。存储功能按功能状态A进行。

所有功能测试按规定的试验条件进行，在试验过程中，一个或多个规定的要求未实现，但在试

C

验后，所有功能恢复，并符合全部设计要求。

所有功能测试按规定的试验条件进行，在试验过程中，一个或多个规定的要求未实现，试验结

D

束后，功能不能自动恢复，需要对试验样件进行简单操作，重新激活。

所有功能测试按规定的试验条件进行，在试验过程中，一个或多个规定的要求未实现，试验结

E

束后，功能不能自动恢复，需要修理或替换。

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3.4

电磁兼容ElectromagneticCompatibility

电磁兼容EMC是指设备或者系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何物体构成不能承

受的电磁骚扰的能力。

4符号和缩略语

下列符号适用于本文件。

表2符号及定义

英文缩写定义

Uhmax高压系统最高工作电压

Ulmax低压系统最高工作电压

Uhmin高压系统最低工作电压

Ulmin低压系统最低工作电压

Uhn高压额定电压

Uln低压额定电压

Uhv高压工作电压

Ulv低压工作电压

Up-p纹波电压峰-峰值

Imax冲击电流

Tmin最低工作温度

Troom常温23℃±5℃

Tmax最大工作温度

5技术要求

5.1工作条件

a)高压电压工作范围：按4.2定义；

b)低压电压工作范围：按4.2定义；

c)流量范围：5～30L/min；

d)介质温度范围：-40℃～120℃；

e)工作环境温度：-40℃～120℃；

f)存储环境温度：-40℃～125℃；

g)海拔高度范围：≤5500m。

5.2电压平台

根据新能源汽车电压范围，将PTC液体加热器分为以下电压平台，见表3所示。

3

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表3电压平台

新能源汽车电压范围PTC液体加热器电压平台案例（不限于以下定义）

高压Uhv低压Ulv高压Uhv低压Ulv高压Uhv低压Ulv额定电压Uhn/Uln

VVVVVVV

180～500Uhn450、Uln14

9～16

或图纸定义或图纸定义

350～750Uhn600、Uln14

9～16

或图纸定义或图纸定义

450～900Uhn750、Uln14

6～9009～326～9009～329～16

或图纸定义或图纸定义

350～750Uhn600、Uln28

16～32

或图纸定义或图纸定义

450～900Uhn750、Uln28

16～32

或图纸定义或图纸定义

5.3额定工况

a)高压额定电压：Uhn±5V（或图纸定义）；

b)低压额定电压：Uln±0.2V（或图纸定义）；

c)介质额定流量：10±0.5L/min（或图纸定义）；

d)介质入口温度：60℃±1℃（或图纸定义）；

e)环境温度：23℃±5℃；

f)相对湿度：45%～75%；

g)液体介质：乙二醇水溶液（乙二醇与水的浓度比为50%/50%或图纸定义）

5.4额定功率

在额定工况下，PTC液体加热器消耗的电功率。

5.5加热效率

加热效率计算方式：用功率比计算加热器热效率。

PTC液体加热器消耗的电功率P

P=U·I…………………(1)

₁:

式中：

₁

U为加热器高压端端电压，单位是V；

I为加热器高压回路电流，单位是A；

P1为加热器消耗的电功率，单位是W。

循环介质吸收的热功率P2：

P2=Q·ρ·CP（T2－T₁）………………(2)

式中：

Q为介质流量，单位是m3/s；

ρ为介质密度，单位是kg/m3；

Cp为介质比热，单位是J/(kg•℃)；

T2为出口介质温度，T1为入口介质温度，单位是℃。；

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P2为加热器的热功率，单位是W；

加热器的效率η：

η=P2/P1·100%……………(3)

5.6工作模式/运行状态

表4工作模式/运行状态说明

工作模式运行状态

1被测件不带电

1.1不连接线束（需使用堵头或连接器将接插件封闭）

1.2连接所有线束

2被测件采用蓄电池电压供电，并且连接所有电气设备

2.1被试系统/部件处于休眠模式

2.2被试系统/部件带电运行，并控制在正常运行模式

3被测件采用动力电池或AC-DC供电，并且连接所有电气设备

3.1被试系统/部件处于休眠模式

3.2被试系统/部件带电运行，并控制在正常运行模式

5.7五点功能及参数

用于在环境试验之前和之后对加热器的电气和机械性能进行全面的评估。

试验分别在图1所示的五个温度/电压点上进行，试验必须在加热器达到并稳定在要求的试验温度

30min后才可以开始。

加热器运行状态为3.2（见5.6节）。监控并记录以下内容：

a)总线通信报文；

b)所有指定的I/O输出信号幅值及其与输出信号之间的时序关系；

c)所有指定的参数值，如电压、电流、介质的进出口温度等。

五个点分别见图1：

（1）Tmin（-40℃）状态下的Uhmax；

（2）Tmin（-40℃）状态下的Uhmin；

（3）Troom（23℃）状态下的Uhn；

（4）Tmax（105℃）状态下的Uhmax；

（5）Tmax（105℃）状态下的Uhmin。

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图1五点功能及参数图

加热器在上述五个工况点应该满足功能等级A。所有的I/O输出信号及参数等都应该满足零部件技术

规格书要求。

5.8外观

a)外观无明显磕碰、无破损、划伤、划痕、擦痕、开裂等现象；

b)表面清洁，不得有油污等污渍；

c)不得出现锐边、毛刺、飞边等现象；

d)金属表面镀层均匀、不得出现锈蚀、锈斑等现象；

e)塑料类非金属零部件的外观无裂纹，缺损，影响功能的变形，融化现象；

f)标签图案字体等清晰可见。

5.9尺寸

加热器的尺寸和公差应符合设计的技术图样要求，配合安装的尺寸和公差应在设计图纸中注明。

5.10材料

a)推荐优先使用可回收材料；

b)非金属材料阻燃性需满足GB8410-2006中A-0要求；

c)材料满足GB/T30512《汽车禁用物质要求》。

5.11额定性能

5.11.1额定功率

在额定工况条件下，加热器处于稳定工作状态时，所测的电功率应满足图纸要求，允许的公差范围

为-5%～10%。

5.11.2加热效率

在额定工况条件下，加热器的加热效率应≥90%。(非额定工况下的推荐值由双方协商确定)

5.12负载特性

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加热器在额定工况下工作，调节进水温度与测试电压，加热器的输入功率和加热效率曲线应符合图

纸或产品规格书要求。

5.13冲击电流

在额定工况条件下，加热器启动过程中最大电流不应大于2倍的额定电流。

5.14介电强度

按表5进行试验，试验过程中应无击穿、闪络、放电或飞弧现象，试验后，加热器应满足功能等级A。

表5耐压测试电压规定

最大工作电压Uhmax加热器电功率P试验电压电压持续时间漏电流

VkWVsmA

60～1250.5～6AC1000或DC1400≤10

0.5～6

125～250AC1500或DC2120≤10

6～8

0.5～6≤10

250～5006～8AC2000或DC282060≤15

8～10≤20

0.5～6≤15

6～8AC1000+2*Uhmax≤20

＞500

8～10或DC（1000+2*Uhmax）*1.414≤25

＞10≤30

5.15绝缘电阻

高压回路绝缘电阻要求：按表6要求试验，绝缘阻值应≥200MΩ。

低压回路绝缘电阻要求：试验电压500VDC，绝缘电阻≥10MΩ。

表6绝缘测试电压规定

最大工作电Uhmax试验电压电压持续时间绝缘阻值

VVsMΩ

60～500DC500

60≥100

500～1000DC1000

5.16电气间隙、爬电距离

加热器内部电气间隙、爬电距离应满足GB/T16935.1要求。

5.17电位均衡

加热器接地电阻应小于0.05Ω。

5.18被动放电

7

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加热器在Uhmax下，高压电源切断后，高压端子电压应满足2min内降至60V以下。

5.19高压互锁

加热器可设置高压互锁回路及接口或采用软件互锁的方式，便于整车检测互锁。

5.20气密性

5.20.1液体侧气密性

液体侧加入250kPa的稳定气压，测试时间60s，泄漏率≤1mL/min。

5.20.2电气侧气密性

电气侧加入50kPa的稳定气压，测试时间60s，泄漏率≤1mL/min。

5.21通信要求

5.21.1LIN通信

LIN总线接口设计符合ISO9141和图纸要求。

5.21.2CAN通信

CAN总线接口设计符合ISO11898和图纸要求。

5.21.3PWM通信

PWM控制要求满足图纸或其它规定要求。

5.22信息反馈及故障诊断

加热器控制器可实现自我保护，并正确反馈故障状态，要求满足功能等级C。

可反馈的信息如下：

a)工作电压（高压）；

b)工作电压（低压）；

c)工作电流（高压）；

d)温度监测（进出水口、PCB、IGBT或SIC）；

e)工作状态。

可反馈的故障如下：

f)互锁故障（如具备自检功能）；

g)通讯故障；

h)过温故障（进出水口、PCB、IGBT或SIC）；

i)过压故障（高压）；

j)欠压故障（高压）；

k)过压故障（低压）；

l)欠压故障（低压）；

m)传感器故障（进出水口、PCB、IGBT或SIC）；

n)高压回路电流传感器故障。

保护功能如下：

o)过流保护；

p)短路保护；

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q)负载回路开路保护；

r)过压保护—高压；

s)欠压保护—高压；

t)过压保护—低压；

u)欠压保护—低压；

v)过温保护（进出水口、PCB、IGBT）。

高电压范围的设定应按表7。

表7过电压和欠电压限制范围

定义电压范围

抛负载Uload.dump

过电压Uovervoltage

受限制工作上限Uhmax.limited

见产品规格书定义或技术要求

无限制Uhmax-Uhmin

受限制工作下限Uhmin.limited