导语：带载温度循环耐久(Power Thermal Cycle Endurance, PTCE)，反映的是动力总成在生命周期内，温度循环和功率循环条件下的运行寿命，与之前写过的《高温运行耐久(HTOE)》和《机械疲劳耐久》并列，为三合一电驱动系统寿命试验的"三座大山"。我们悉知的环境耐久标准：ISO16750或 ISO19453中对此有所定义，但是这些标准能否真实反映整车寿命?整车寿命与PTCE应该如何等效转换?功率循环、温度循环如何在PTCE台架试验中加载？这些问题值得我们探讨与思考。
目录
1. 什么是PTCE？
2. ISO16750/ISO19453中关于PTCE的定义能否反映整车寿命?
3.怎么定义PTCE，以等效于整车全寿命要求？
PTCE考核对象和范围
产品生命周期和负荷要求
Coffin-Manson 加速模型
PTCE加载曲线的定义
4. 展望
5. 小工具：PTCE定制化计算表v2.0(知识星球发布)
备注：以上内容节选，完整版及在知识星球发布(点击文末"阅读原文")
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图片来源：ISO19453
划重点：高温下运行电负荷、典型工况、>30min，33次循环。
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在回答这个问题之前，首先对PTCE的目的、范围和对象做下解读。
带载温度循环耐久(PTCE)，顾名思义，反映的是整车生命周期内，在经历一定次数的外部温度变化后，子系统及其组件带载运行中的耐久性能。因此，从关键词中可以在设计试验之前，要明确两个问题：
1). 从动力系统角度，明确PTCE的考核对象和范围
3.1 考核对象和范围
从PTCE的定义可以看出，其模拟的是系统和组件在热-机械应力作用下的老化情况，因此，PTCE的主要考核对象和失效模式如下：
功率器件和电子器件的焊层和焊点
电机绕组绝缘层
电机绕组焊点
密封圈的粘结层
轴承的润滑和形变
油封疲劳老化
壳体疲劳开裂
齿轮的焊接
……
3.2 生命周期和负荷要求
从整车角度来看，产品的生命周期和负荷要求主要有以下几方面：
寿命里程，如15年30万公里 主要目标对象及用途：28~35岁上班族，假设每天往返，单程路程1小时 路谱信息：工况要求及对应的时间和循环数，据此计算获得总的运行时间，一般为7000~10000h 温度谱信息：一般来自整车输入，或者参考标准根据安装位置进行定义，下图为示意说明。
SysPro_PTCE_Testinig_Cycle_Calculation_Template
据此，我们可以计算获得产品的"寿命"目标：
设计寿命：15年 运行寿命：2*365*15=131,400h 温度循环次数：2*365*15=10950 cycle
SysPro_PTCE_Testinig_Cycle_Calculation_Template
到此，我们对动力系统在全寿命中的服役环境和周期有了初步定义，但是考虑到时间成本、运行成本，台架不可能执行全寿命的测试 。因此，为了提高试验效率、降低时间和费用的成本，我们引入适用于温度循环试验的加速模型：Coffin-Manson模型。
3.3 Coffin-Manson 加速模型
计算公式如下：
其中：
ΔTField：指的一个循环中平均的温度差异，一般由整车来定义，本文案例是40℃
ΔTTest：指的是温度谱中最高温度和最低温度的差值，本文案例是80℃-(-40℃)= 120℃
C：是CoffinManson系数，由整车厂定义，指的是温度变化的加速度常数，这个常数和失效模式相关
图片来源：SysPro系统工程智库
图片来源：SysPro系统工程智库
3.4 单个循环时间计算
(知识星球发布)
循环次数确认了，下面来确认单个循环所需要的时间...
3.5 PTCE加载曲线
图片来源：SysPro系统工程智库
其中, II.a 代表被测样件不带载工作，II.c代表被测样件带载工作。
ISO16750 / ISO19453标准中对PTCE耐久的定义不能覆盖整车全寿命；
可以依据整车生命周期和负荷要求，通过Coffin-Manson模型对PTCE耐久加速，完成PTCE试验的等效设计
(知识星球发布)
上述案例上述案例相对简单，实际PTCE的设计应用中，还需考虑以下几方面要素：...
图片来源：SysPro系统工程智库
图片来源：SysPro系统工程智库
最后，考虑到实际开发中为了降低开发费用带来的样本数量减少的因素，增加了样本数变量，大家可以根据实际样本量目标，输入到下图表单蓝框中即可。
以上是对动力系统带载温度循环耐久(PTCE)全解析(节选)，完整版内容、PTCE定制化计算表v2.0在知识星球 [SysPro系统工程智库]发布，欢迎查阅，感谢你的阅读，希望有所帮助！ ![]()
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[2] AVL报告：基于真实道路载荷剖面的PTCE HTOE测试时间缩减演示 (☆☆☆☆☆)
[3] 阿伦尼斯模型在器件级电子产品上的适用性研究 (☆☆☆)
[4] 新能源汽车整车控制器高温耐久性测试方法研究_2017 (☆☆)
[5] UG-311_可靠性手册_模拟器件公司 (☆☆☆☆☆)
[6] 如何一分钟内得到10年30万公里扭矩/转速分布? |小工具: 整车路谱-载荷谱转换表v2.0
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