PTC-093 8 kW 送样基本功能测试方法笔记

这份笔记以 #1_MJ_Renault_5KWSample..._总结.xlsm 的总结方式为参考，测试项目、实测数值和现象图片以 #4_MJ_Renault_8KWSample...xlsm 为准。它适合测试前过步骤、测试中对照变量、测试后补记录，不替代正式测试用例中的版本和阈值配置。

测试前准备

基本设备：12 V 低压电源、350 V 高压电源、CANoe/LIN 仿真与 IO、调试器、示波器、电流钳、万用表、可调电阻箱、外部可调直流电源。

常用观察量：控制状态机、各路 ADC 采样值、IGBT GE 电压、实际电流/功率、LIN 状态位和故障成熟/恢复时间。

做阈值测试时，先在阈值附近取一个“不报故障”的边界点，再越过保护阈值并保持规定滤波时间，最后越过恢复阈值。这样能把采样精度、故障成熟和故障恢复分开确认。

下面标出的拆件位号来自当前仓库 V07 原理图。#4 原测试表包含 V01、V03、V04、V05 等不同硬件版本，实际拆件前要按被测板版本核对丝印和网络。

低压、传感器 5 V 与高压侧 15 V 采样

测什么：一项里包含三部分：低压输入采样与过欠压、FS23 V2 的 5 V 传感器供电采样与过欠压、高压侧 15 V 采样与过欠压。

怎么测：

进入 Debug，调节低压电源，比较外部电源值、软件变量 apl_lv_voltage_q10 和 LIN 故障状态。低压欠压/恢复/过压/恢复阈值分别为 7 V、8 V、18 V、16 V，越过阈值保持 1 s。
用 CANoe IO 或万用表测 FS23 V2，观察 apl_5v_sensor_voltage_q100。做故障注入时拆 V07 SIGNAL 页上端分压电阻 R142，从 TP174 / VCC5V_SENSOR_CHECK 对 GND 接外部可调电源。5 V 欠压/恢复/过压/恢复阈值为 4.7 V、4.9 V、5.3 V、5.1 V。
用万用表测高压侧 15 V，观察 apl_hv15_voltage_q10。做故障注入时拆 V07 POWER 页上端分压电阻 R7，从 TP27 / 15V_ADC 对 GND-HV 接外部可调电源。15 V 欠压/恢复/过压/恢复阈值为 11.5 V、12 V、18 V、17.5 V。

看什么现象：采样误差分别控制在低压约 ±0.3 V、5 V 约 ±0.1 V、15 V 约 ±0.3 V；越过保护阈值后电子故障置位，越过恢复阈值后清除。

#4 实测：低压欠压 6.6 V 时约 1100 ms 报故障，8.2 V 时约 1200 ms 恢复；5 V 欠压 4.67 V 时 999 ms 报故障，过压 5.33 V 时 1099 ms 报故障；15 V 欠压 11.1 V、过压 18.1 V 时均约 1099 ms 报故障，恢复均约 1000 ms，整项为 OK。

温度采集精度、开短路与过温

测什么：进出水口、三路下桥 IGBT、上桥 IGBT、主从 PCB 温度是否采得准；传感器开路、短路和过温能否按时上报并恢复。

怎么测：低压上电并进入 Debug，先确认室温下软件变量和 LIN 温度与环境温度相符。然后把电阻箱接到待测 NTC 接口，按阻温表依次设置 -40 ℃ 到高温点，记录设定温度、软件温度和偏差。开路用断开电阻箱模拟，短路用 0 Ω 模拟，过温用对应的小阻值模拟，同时量故障成熟和恢复时间。

看什么现象：正常点误差应在 2 ℃ 内；开短路时变量通常钳位到 -40 ℃/150 ℃，状态位正确；开路、短路、过温故障均按 1000 ms 滤波成熟，恢复约 1000 ms。

#4 实测：进出水口、IGBT、PCB 温度与环境温度相符，各温度点记录为 OK；出水温度约 91 ℃开始报过温，故障成熟和恢复均符合 1000 ms，整项为 OK。

IGBT 开启时 GE 电压

测什么：有效加热请求下，所有 IGBT 是否真正获得合适的门极驱动电压。

怎么测：在正常 12 V/350 V 工况下发送有效加热指令，用示波器或差分探头逐个测量上桥和三路下桥 IGBT 的 G-E 电压。测量参考点必须跟随对应 IGBT 的 E 极，分别记录稳态平台电压。

看什么现象：请求加热后各路门极应拉高，GE 平台在 13.5 V 到 16 V；取消请求后回到关闭电平。

#4 实测：各路 GE 平台约 14.7 V 到 15.0 V，均在范围内，结果为 OK。

下桥 IGBT 短路故障

测什么：下桥 CE 短接后，控制器能否识别短路、关闭上桥并按时恢复。

怎么测：关闭高压，先用导线短接待测下桥 IGBT 的 C-E；再上低压、高压并给有效加热请求。用 CANoe 看短路状态，用示波器看 GE 电压和故障动作。记录故障成熟时间，去掉短接线后记录恢复时间。

看什么现象： PTC 开始动作后约 800 ms 报短路，上桥驱动关闭；短接清除后约 1000 ms 恢复。

#4 实测：故障产生 800 ms、恢复 1000 ms，结果为 OK。

状态机切换

测什么：正常加热、故障停机和故障恢复时，控制状态机路径是否正确。

怎么测：连接调试器进入 Debug。先给齐加热条件，确认进入 STATE_HEATING；再制造一个明确故障，例如高压欠压或低压过压，确认停止加热并进入 STATE_ERROR；最后恢复所有条件，观察状态按 STATE_ERROR -> STATE_NOT_HEATING -> STATE_START_HEATING -> STATE_HEATING 返回。

看什么现象：每个状态和实际 GE/功率输出一致，错误状态无加热输出，恢复过程不跳状态。

#4 实测：加热输出和状态机切换符合预期，结果为 OK。#4 工作表未附独立现象截图。

高压侧电压采样与过欠压

测什么：直流母线高压采样精度，以及欠压、过压保护和恢复。

怎么测：进入 Debug，缓慢调节高压电源，比较电源柜电压、软件高压变量和 LIN 故障。额定 350 V；欠压保护/恢复为 180 V/190 V，过压保护/恢复为 475 V/465 V，保护和恢复滤波均按 1 s 观察。

看什么现象：正常采样误差在 ±5 V 内；低于 180 V 或高于 475 V 持续 1 s 后停止加热并置故障，回到恢复区后约 1 s 清故障。

#4 实测：采样精度和过欠压动作均符合用例，结果为 OK。

下桥 IGBT 开路自检

测什么：加热回路实际断开时，启动阶段的单通道全开自检能否识别开路。

怎么测：关闭高压并断开芯体与 PCB 的功率连接，再接入 350 V，正常请求加热。自检阶段让 IGBT 单通道全开，用 CANoe 看开路故障和自检周期，同时记录从注入到报故障的时间。

看什么现象：连续约 2 s 检不到规定电流后报 IGBT 开路；等待 5 s 后重新自检。若再次自检在 2 s 内检测到约 1 A，有效故障应清除。

#4 实测： 2 s 报开路，延迟 5 s 后再次自检，结果为 OK。

开路自检负载电流

测什么：从无功率请求切到有功率请求时，开路诊断脉冲是否存在，以及每路负载电流是否足够完成自检。

怎么测：接好 350 V 和芯体，用示波器/电流钳同时观察三路 IGBT 门极和负载电流。CANoe 将功率请求从 0 切到有效值，在不同高压等级重复，记录自检脉冲和每路电流。

看什么现象：启动前先出现开路自检动作，各电压等级下每路自检电流应大于 0.4 A，自检通过后进入正常调功。

#4 实测：各电压等级每路电流均大于 0.4 A，开路检测通过，结果为 OK。

功率精度与功率抖动

测什么：请求功率、软件计算功率、LIN 功率和电源柜实测功率是否一致，稳态功率是否有明显抖动。

怎么测：在 12 V/350 V 下按 1000 W、2000 W、4000 W 等阶梯发送功率请求，同时记录 Debug 电流/功率、LIN 电流/功率和电源柜电流/功率，计算软件与电源柜偏差。再在 180 V、350 V、190 V 等电压点保持多个功率请求，用 CANoe Graphics 看稳态波动。

看什么现象：额定工况下功率偏差应在 ±100 W 内，曲线不应持续振荡；达到当前电压或软件允许的最大功率后，应稳定限幅而不是反复启停。

#4 实测： 1000 W 到 5000 W 的软件与电源柜偏差在用例范围内；更高请求受当前版本最大功率和 LDF 数据位限制，表中仍判为 OK。这里要注意，原表记录了“超过 6300 为 0/受 LDF 数据位影响”，复测 8 kW 额定能力时应先确认请求信号量程。

突入电流

测什么：满功率启动时各路 IGBT 的电流峰值、稳态电流和到达稳态时间。

怎么测：在 350 V 下请求 8000 W，用示波器电流钳捕获启动到稳态的完整波形；室温和高温工况分别做一次，记录峰值、稳态值和稳定时间。

看什么现象：电流上升应可控，不出现二次异常尖峰或保护反复触发。

#4 实测：室温峰值 28.81 A、稳态 29.103 A、约 13.8 s 稳定；高温峰值 27.556 A、稳态 30.595 A、约 19.1 s 稳定，表格判为 OK。原表文字写“每路不超过 20 A”，而判定列使用 30 A，两种口径不一致，正式复测前应确认最终上限。

过流故障与恢复

测什么：加热过程中超过过流阈值后是否停机，以及降到恢复阈值后能否重新加热。

怎么测：为便于台架注入，把过流阈值临时改为 4 A、恢复阈值改为 3 A。在额定工况加热，使实际电流越过 4 A，记录故障；再降低请求使电流小于 3 A，记录恢复。用 CANoe 和示波器同时量时间。

看什么现象：过流持续 2000 ms 后报故障并停止加热；低于恢复阈值持续 5 s 后清故障并继续加热。

#4 实测：过流成熟 2000 ms、恢复 5000 ms，结果为 OK。

互锁故障

测什么：加热中互锁断开能否立即关闭 IGBT，互锁恢复后能否重新开启。

怎么测：正常加热时断开互锁接插件，示波器一通道看互锁点电压、一通道看 IGBT GE，CANoe 看故障位；再接回互锁，记录故障成熟和恢复时间。

看什么现象：互锁断开后约 1 s 报故障并关闭 IGBT，恢复后约 1 s 重新开启，时间误差包含 80 ms 报文周期。

#4 实测：产生和恢复均为 1080 ms，结果为 OK。

LIN 总线通信超时

测什么：指令帧丢失时是否停止加热，通信恢复后是否恢复工作。

怎么测：先正常发送有效加热指令，再只停止指令帧发送，其他观测保持；记录 IGBT 关闭、超时故障置位和恢复通信后的动作。

看什么现象：指令帧停止 1.6 s 后总线超时成熟并关闭 IGBT；恢复发送后收到 1 帧有效报文即可恢复。

#4 实测：产生 1600 ms，恢复 1 帧报文，结果为 OK。

主从内部通信超时

测什么：主从 UART 通信异常后 IGBT 和从机 5 V 是否按顺序关闭。

怎么测：将高压电压数据、传感器状态和开路检测电流置为可加热条件，正常请求加热；分别把 LV_TX、HV_TX 短地注入通信故障。示波器同时看 UART、从机 5 V 和 IGBT GE。

看什么现象： LV_TX 短地后约 1000 ms 关 IGBT、3500 ms 关 HV5V；HV_TX 短地后约 2000 ms 关 IGBT、3500 ms 关 HV5V。

#4 实测：两种注入下的关闭时序均与期望一致，结果为 OK。

上桥短路故障

测什么：上桥 CE 被短接时，短路诊断能否成熟并在短接清除后恢复。

怎么测：主机关闭上桥驱动使能，关闭高压后用导线短接上桥 IGBT C-E，再正常上电并观察 LIN 故障。清除短接后继续观察恢复。

看什么现象：接入高压约 800 ms 后报上桥短路，去掉短接线约 1 s 后恢复。

#4 实测：表中判定产生 800 ms、恢复 1000 ms，结果为 OK；原表说明报文只能稳定捕捉到恢复结果。

上桥开路故障

测什么：上桥不能开通时，开路自检能否识别故障。

怎么测： V07 上桥由 U6 同时驱动 Q2、Q3。关闭高压后拆除两条 OUTH 开通通路的 R76、R78，保留 OUTL 放电通路 R95、R117；接回 350 V，正常请求加热并等待自检。恢复时按原位焊回。

看什么现象：自检结束后报上桥开路，故障与加热使能相关，故障成熟约 1000 ms。

#4 实测：上桥开路 1000 ms 报出，结果为 OK；恢复过程未能从报文完整捕捉。

下桥开路故障

测什么：三路下桥中的任一路或全部不能开通时，运行中的开路诊断是否有效。

怎么测：正常接入 350 V 并开始加热，再按通道断开门极开通电阻。V07 对应关系为 Q4 拆 R89、Q5 拆 R96、Q6 拆 R109。逐路测试时一次只断一条；做“全部下桥开路”时三条同时断开。完成后恢复电阻。

看什么现象：无有效负载电流持续约 2 s 后报开路，等待约 5 s 再做一次开路自检。

#4 实测：故障产生 1999 ms，恢复/复检周期 5100 ms，结果为 OK。

通信丢失与 3C 主动休眠

测什么： LIN 丢失和主动休眠指令下，PTC 能否进入低功耗，并在条件恢复后退出休眠。

怎么测：第一种方式是停止正常 LIN 通信，观察工作电流衰减，再恢复报文；第二种方式是 CANoe 持续发送 3C 数据帧，观察主动休眠，停止 3C 后观察唤醒。

看什么现象：休眠后加热关闭、工作电流衰减；恢复正常通信或停止 3C 后退出休眠，再次请求时出现有效加热电流。

#4 实测：两种方式均能正确进入和退出休眠，结果为 OK。

Bootloader 刷写

测什么：控制板能否通过上位机连接进入 Bootloader、完成程序刷写并正常运行新程序。

怎么测：按刷写工具要求连接通信/下载设备，读取当前版本，执行完整擦除与下载，确认校验通过；重新上电后读取新版本，并做一次基本通信和加热功能检查。

看什么现象：上位机提示刷写成功，重启后版本正确，控制板可正常通信和工作。

#4 实测：刷写成功、控制板正常工作，结果为 OK。#4 工作表未附独立截图。

LIN Response Error

测什么： DUT 连续发送错误响应时，PTC_LINRespErr 是否按计数成熟，同时是否保持 IGBT 工作策略不变。

怎么测：测试设备模拟主节点发送 0x26 报头，分别干扰 DUT 响应数据场的停止位、校验和或主节点数据域字节，共连续干扰 10 次。

看什么现象：第 10 次错误后 Response Error 置位，但该故障不要求关闭 IGBT。

#4 实测：连续 10 次干扰后错误报出，IGBT 未关闭，结果为 OK。

FS23 V0、LIMP 与 FS0B

测什么： FS23 V0 过压触发 LIMP 后，FS0B 是否控制变压器使能和从机供电，并验证故障锁存特性。

怎么测：用开关控制 V0 输入。按下开关使 V0 过压，观察 LIMP、FS0B、变压器使能、从机 5 V 和 PTC 状态；松开开关消除 V0 过压，再观察供电恢复与 LIMP 是否仍锁存。

看什么现象：按下时 LIMP 产生、FS0B 拉低变压器使能、从机掉电、PTC 关闭，约 1 s 后故障报出；松开后变压器使能拉高、从机恢复供电，但 LIMP 需要下电才能清除。

#4 实测：按下和松开两种状态均与期望一致，结果为 OK。

功率跟随特性

测什么：实际功率对动态请求的跟随，包括连续正弦变化和规定斜率的升降功率。

怎么测：

CANoe 发送 y = 2000 * sin(x * pi / 30) + 2500 的功率请求，报文周期 10 ms、请求周期 20 ms，同时画请求功率和实际功率。
以 250 W/s 从 0 升到最大功率，稳态保持 300 s，再以 250 W/s 降到 0，记录响应延迟、限幅和稳态波动。

看什么现象：实际功率曲线跟随请求方向和斜率，达到能力上限后平滑限幅，不出现持续振荡；下降到 0 后停止加热。

#4 实测：正弦和 250 W/s 斜坡曲线均完成，工作表判为 OK。

首次功率请求延迟启动

测什么：首次有效功率请求后，PTC 是否按要求延迟 11 s 再启动。

怎么测：上电后保持功率请求为 0，示波器或 CANoe Graphics 同时监视请求信号、GE/实际功率；第一次把请求改为有效值，从请求边沿量到首次有效电流或功率出现的时间。

看什么现象：延迟阶段没有加热输出，约 11 s 后开始工作。

#4 实测：期望 11 s，观测 10.99 s，结果为 OK。

通信接口功率请求、状态与电流跟随

测什么： PowerRequest_PTCcab 改变后，PTC_WattPowerStatus 和 PTCcabin_CurrentConsumption 是否正确跟随，同时检查 Freeze 请求两种状态。

怎么测：在 12 V/350 V 下，分别令 FreezeRequest_PTCcab=0 和 1，按多组顺序改变功率请求，例如 0 -> 1000 -> 2000 -> 3000 -> 5000 -> 6000 -> 6200 -> 6300 -> 6350，记录功率状态、电流反馈和限幅行为。

看什么现象：状态和电流随请求方向变化，不出现旧值滞留；超出可表达或可输出范围时按接口定义限幅/冻结。

#4 实测： Freeze=0 和 Freeze=1 的多组请求序列均判为 OK。

出水温度与 IGBT 温度功率限制

测什么：出水温度和 IGBT 最高温度升高时，软件是否按标定逐级降功率并最终停止加热。

怎么测： PTC 接 350 V，芯体内冷却液正常循环，请求 8000 W。第一组用电阻箱模拟出水温度 74 ℃ 到 87 ℃；第二组模拟 IGBT 最高温度 123 ℃ 到 136 ℃。每升 1 ℃记录实际功率。

看什么现象：出水温度小于 76 ℃正常加热，超过 76 ℃后每升 1 ℃降 10%，超过 86 ℃停止；IGBT 小于 125 ℃正常加热，超过 125 ℃后每升 1 ℃降 10%，超过 135 ℃停止。

#4 实测：两组温度限制曲线均按上述阈值动作，所有记录点为 OK。

三路 IGBT 功率均分

测什么：不同功率请求下三路下桥 IGBT 的 PWM 占空比是否接近，避免某一路长期偏载。

怎么测：从 1000 W 逐步增加到 8000 W，用示波器同时捕获三路门极 PWM，分别量占空比并比较最大差值。

看什么现象：三路占空比随请求同步增加，同一功率点三路数值应接近。

#4 实测： 1000 W 时约 0.1401/0.1301/0.1402，4000 W 时约 0.33/0.34/0.33，8000 W 时三路均约 0.54，结果为 OK。

出水与进水温差保护

测什么：出水温度减进水温度超出合理区间时，系统能否停止加热并进入安全状态。

怎么测：用电阻箱模拟进水口 NTC，出水口保持不同实际温度，覆盖温差上下边界内外的组合。每个点正常请求加热，记录 Tout - Tin、安全状态和功率输出。

看什么现象： 8 kW 版本在 -10 <= Tout - Tin <= 51 时正常加热；小于 -10 或大于 51 时进入安全状态。

#4 实测：多组进出水温度组合均按该区间判定，结果为 OK。

恶劣环境温度下防误触发

测什么：极低/极高环境温度及不同进水温度、功率请求组合下，正常工况是否被误判为温差保护。

怎么测：设置环境温度 -40 ℃ 和 80 ℃，进水温度分别取约 10 ℃、60 ℃，功率请求从 500 W 到 8000 W 分档运行；记录实际进水、出水、温差和安全状态。

看什么现象：只要实测温差仍在保护区间内，就保持正常加热，不因环境温度本身误进入安全状态。

#4 实测： 24 组环境/进水/功率组合均未误触发，结果为 OK。

从机功能安全故障注入

测什么：从机对 ECC、RTC、任务周期、ADC 自检、关键寄存器和 UART 数据完整性故障的安全响应。

怎么测：在加热过程中逐项做软件注入，每次只改一个机制，观察对应确认变量、HVCH 安全状态和加热输出；上电自检类需要在复位阶段注入。

EIM 注入 ECC：dg_ecc_err_confirmed 成熟，停止加热，故障不可恢复。
修改 RTC 上下限：dg_rtc_cnt_confirmed 成熟，停止加热；恢复标准值后可恢复。
修改 Task 执行周期：dg_task_period_err_confirmed 成熟，周期正常后恢复。
修改 ADC 自检标准值：dg_adc_selftest_confirmed 成熟，标准值正常后恢复。
修改关键寄存器值：dg_cfg_reg_confirmed 成熟，标准值正常后恢复。
修改从机 UART CRC：错误累计后进入安全状态，停止加热，故障不可恢复。
修改从机 UART Rolling Counter：错误累计后进入安全状态，停止加热，故障不可恢复。
上电时禁用 ECC 注入/自检功能：ECC 自检失败，从机持续复位，HVCH 保持安全状态。
上电时破坏寄存器自检：从机持续复位，HVCH 保持安全状态。

看什么现象：运行期安全故障成熟后停止加热；可恢复项在注入撤销后恢复，不可恢复项保持锁存；上电自检失败时不进入加热。软件注入无法可靠量实际成熟时间时，以状态顺序和变量为主。

#4 实测： 9 项均为 OK。

主机功能安全故障注入

测什么：主机对同类 CPU/时基/任务/ADC/寄存器/UART 安全机制的响应，以及上电自检失败时的安全状态。

怎么测：方法与从机相同，但注入点改到主机：EIM ECC、RTC 上下限、Task 周期、ADC 自检参考、配置寄存器、主机 UART CRC、主机 UART Rolling Counter，以及上电 ECC/寄存器自检。每次确认对应诊断变量、HVCH 状态和加热输出。

ECC 故障成熟后进入安全状态并停止加热，故障不可恢复。
RTC、Task、ADC、配置寄存器异常成熟后停止加热，恢复正常值后可重新加热。
主机 UART CRC 异常约 2 s 成熟，进入安全状态；表中记为可恢复。
主机 UART Rolling Counter 连续错误后约 2 s 成熟，进入安全状态并锁存。
上电 ECC 或寄存器自检失败时，芯片持续复位，HVCH 不进入加热。

看什么现象：每个确认变量与注入项一一对应，故障成熟后 GE 和功率降为安全值；撤销可恢复注入后按标定时间返回，锁存故障只有规定复位流程才能清除。

#4 实测： 9 项均为 OK。

原理图位号速查


用途	原理图	拆除位号	注入/观察点
5 V 传感器采样过欠压	`PTC-092-SIGNAL-V01.SchDoc`	`R142`，上端 10 kΩ	`TP174 / VCC5V_SENSOR_CHECK`，对 GND
高压侧 15 V 采样过欠压	`PTC-093-POWER-V07.SchDoc`	`R7`，上端 100 kΩ	`TP27 / 15V_ADC`，对 `GND-HV`
上桥开路注入	`PTC-093-DRIVER1-V04.SchDoc`	`R76`、`R78`	U6 OUTH 到 Q2/Q3 Gate；保留 `R95`、`R117` 放电通路
下桥 Q4 开路注入	`PTC-093-DRIVER1-V04.SchDoc`	`R89`	U7 OUTH 到 Q4 Gate
下桥 Q5 开路注入	`PTC-093-DRIVER1-V04.SchDoc`	`R96`	U8 OUTH 到 Q5 Gate
下桥 Q6 开路注入	`PTC-093-DRIVER1-V04.SchDoc`	`R109`	U10 OUTH 到 Q6 Gate

记录时建议保留的最少信息

每一项至少留下：被测板编号和硬件版本、主从软件版本、环境/水温、12 V 与高压设定、故障注入方式、关键阈值、故障成熟和恢复时间、CANoe/示波器截图编号、最终 OK/NG。这样以后换软件或板版本时，能判断差异来自标定、通信量程还是硬件修改。