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Test e prove sulle unità di controllo elettronico dei veicoli presso il laboratorio di Volpiano di Tüv Italia

Pubblicato il 16 maggio 2022

Il gruppo Tüv Süd è in grado di fornire soluzioni complete di prove all’avanguardia, per la rivoluzione elettrica in atto nel mondo automotive, che permettono ai produttori delle singole unità di controllo e alle case automobilistiche di testare e validare singoli sistemi o l’intera vettura con a bordo tutti i più moderni e tecnologici sistemi elettronici.

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 (Electronic Control Unit), le unità di controllo elettronico che gestiscono 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.

Ad oggi, in ambito automotive, 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. Tüv Süd conduce 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.

L’obiettivo del gruppo è quello di fornire soluzioni complete di prove all’avanguardia, che permettano ai produttori delle singole ECU, e 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 dei veicoli si è notevolmente ampliato nel corso degli anni dove, accanto alle tradizionali unità a bordo veicolo alimentate in bassa tensione (Low Voltage – LV), sono presenti 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.

Tüv Süd, per questo motivo, ha effettuato diversi investimenti, 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, inoltre, 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.

Grazie a queste attrezzature, i tecnici specializzati presso i laboratori nella nuova sede di Volpiano, 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 Vcc, sia per le unità HV e fino a tensioni massime di 1000 Vcc.

Tüv Süd, inoltre, ha la possibilità di svolgere le prove previste nel Regolamento n.10 della Commissione Europea delle Nazioni Unite – 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. Grazie a Netwave 30.5 del gruppo Ametek CTS, un alimentatore da 30 kW, Tüv Süd potrà svolgere, oltre alle diverse variazioni di tensione come l’avvio e 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 cc 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 ed 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 Vcc 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.

Il laboratorio Tüv Süd ha, 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 e ai capitolati LV ed HV. Questi servizi in ambito EMC 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.

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