坚固型车载电脑：两次故障导致一年工作期损失

有两种情况会导致出租车终端机被送回供应商处。第一种情况是电池一年内膨胀。第二种情况是显示屏无法承受天气影响，导致机器不得不停用。

两者都被归类为“设备故障”。但它们并非同一种故障。一种是具有可预测时间线的化学过程，另一种通常是由于终端实际所处位置的保护级别未明确规定所致。一款在日常工作中选用的坚固型车载计算机，会将这两种故障视为两个独立的工程问题，因为它们需要不同的解决方案——这与本精准农业车载计算机指南中日常工作方法的框架相同。

正确区分这两种故障，就能预测它们的发生。第一种故障甚至可以从设计中完全移除。

驾驶室就像一个温室，而里面的锂电池则属于易损件。

封闭式机械驾驶室就像温室一样。已发表的关于拖拉机驾驶室的研究表明，在未制冷的情况下，其内部干球温度约为 34°C，一旦启动主动冷却系统，温度会降至约 29°C。这是晴天怠速状态下的温度。锂离子电池的性能衰减通常被认为在 35°C 以上加速，而欧洲夏季，停放的驾驶室温度通常会超过这个阈值。

单就热量而言，是可以控制的。但永久安装的电池不同之处在于，热量永远不会单独到来。

持续高电量状态。每天机器运转时，驾驶室内的一个接线端子都会连接到机器的电源。如果一直插着电源，电池就能保持接近满电状态数月之久。锂离子电池的设计理念是循环充电，而不是长时间保持满电状态—— 雷丁大学关于锂离子电池膨胀的指南直接指出了这一点，并警告不要在充电周期结束后让设备持续充电。

振动。一台在现场作业的机器会持续对其电子元件施加负载。Wiley 出版的《工程报告》中的一篇综述文章《振动对锂离子电池的影响概述》指出，长时间的振动会导致电极分层、隔膜变形和电解液泄漏，这些在电气方面表现为内阻升高和容量下降。故障首先是机械故障，然后才是电气故障。

将这三点结合起来，结果就不再是质量问题了。膨胀是密封袋内电解液分解产生的气体——这是电池内部结构已经失效的明显症状，而非外观缺陷。消费级锂电池在高温车内环境下，通常被认为会在12到18个月后达到使用寿命终点。这与实际使用中报告的约一年寿命相符，如果电池寿命是由电池机制而非供应商决定的，那么这个时间点也符合预期。

关键要点：在永久安装的终端中，电池并非一项功能性部件，而是一个寿命有限的易损件，安装在机器上温度最高、振动最大的位置。

实际后果是库存积压。一台十年运行周期的机器，如果某个电池在十四个月后出现故障，这并非保修事件，而是反复出现的故障。而且，故障发生时，硬件也随之损坏：膨胀的电池囊会挤压周围的部件，维修时需要将整个组件拆卸下来，从机器上取下，然后再寄回。故障发生的当天下午，机器就会停止运行。

第二个故障是电气方面的，与电池无关。

这就是规格审查最容易出错的地方。即使移除电池，坚固耐用的车载电脑仍然连接到车辆电源，而车辆电源并非实验室电源。发动机启动、交流发电机运转、继电器切换以及感性负载都会在连接到终端的线路上产生传导瞬态。

ISO 7637-2 标准定义了道路车辆的瞬态信号。了解每个脉冲的含义非常重要，因为“我们按照 ISO 7637 标准进行了测试”这句话本身并没有意义，除非你知道测试了哪些内容。

负载突降测试需要单独关注，因为它的规范已发生变化。半导体应用文献中关于汽车电源保护的记录显示，当负载突降测试的要求从 ISO 7637-2 转移到 ISO 16750-2 时，最低测试要求也随之提高——从单次脉冲改为每隔一分钟进行多次脉冲测试。ISO 16750-2:2023现在将负载突降测试单独列为一个子条款，并附有说明性附录，解释了脉冲在车辆电气系统中的来源。引用 2004 年版 ISO 7637-2 和引用最新版 ISO 16750-2 的供应商所描述的并非同一项测试。

该标准还定义了设备必须承受的供电电压范围。2023 版标准规定，12V 标称系统的最大供电电压为 16V，24V 标称系统的最大供电电压为 32V，最小供电电压由客户和供应商协商确定——12V 系统下最小供电电压范围为 6V 至 10.5V。此外，该标准还规定了交流发电机调节器故障的长期过压测试：12V 系统下施加 18V 电压 60 分钟，24V 系统下施加 36V 电压 60 分钟，测试对象为所有相关输入端。这些规定适用于农业机械，因为农业机械通常使用 24V 系统，且供电质量会因机器的电气架构而异。

专业提示：索取脉冲列表，而不是标准编号。能够列出测试配置中包含的线束和连接器以及所应用的脉冲类型和强度等级的供应商，说明他们已经完成了工程设计。而只能说出标准编号的供应商，则只是阅读过该标准。

这一点推翻了之前的直觉结论。没有内置电池的终端完全移除了膨胀机制——但它仍然像机器上的任何其他设备一样，会受到脉冲 2a 或负载突降事件的影响。这两种修复方法是相互独立的。指定其中一种并不能保证另一种也得到解决。

车载终端彻底消除了一种故障模式。

针对第一个问题的设计解决方案并非更好的电池，而是根本不需要更好的电池。

这款坚固耐用的车载电脑由机器供电，不存储任何数据，因此无需担心电解液分解、电量管理、电池膨胀或14个月后需要更换电池。它还能从备件计划中减少一项，并从维修流程中减少一个返修环节——这些成本在单价比较中往往被忽略。PDS终端正是这样设计的：由车辆供电，无需内置电池，永久安装在机器上，无需拆卸和轮班携带，其直流输入范围为9-36V，符合ISO 7637-II车辆电源标准，工作温度范围为-20°C至+70°C。

由此会产生三个后果，但这三个后果都应该在采购讨论中讨论，而不是在技术讨论中讨论。

首先，关机问题发生了变化。由于没有电池来维持系统运行，终端需要依靠预先设定的点火顺序和受控的关机窗口来在电源中断前保存数据。这涉及到软件和线路的配置，应该记录下来，而不是想当然。

其次，待机电流会变成一个实际数值。一台始终连接着电源的设备会全天候消耗机器电池的电量，而一台闲置三周的机器，其电池的那个接线端子就一直处于闲置状态。

第三，没有电池并不意味着产品具备防护等级、瞬态耐受能力或工作温度范围。这些都是独立的技术规范，需要单独验证。无电池设计只是减少了一种故障模式，但并非提供全面的保障。

IP66、IP67 和 IP69K 是三种不同的测试方法，而不是三个防水等级。

现在来说说决定机器能否在雨中使用的关键部分——也是大多数关于防水车载电脑的搜索结果会误导你的部分。

IP防护等级的第二位数字并非阶梯状，将其视为阶梯状是此类规范中最常见的错误。IEC 60529标准为每个数字定义了特定的测试，而这些测试测量的是不同的指标。

第一个数字在每款产品中都相同： 6表示防尘。

因此，IP66 防护等级的外壳具有防尘功能，并且可以承受强力水流的冲击。但它并未经过浸水测试（浸水测试属于 IP67 等级），也未经过 80°C、100 巴高温高压清洗机的测试（IP69K 等级的防护等级），其中的“K”源自 ISO 20653 道路车辆部件标准。一些已发布的指南将 IP66 描述为可防止短暂浸水。这是错误的，而且这种错误会导致现场故障，例如在清洗机器或终端设备浸入积水中时。

防护等级评定不涵盖以下内容（无论数值如何）：阳光下的可视性、工作温度、振动，以及与之连接的电缆和连接器的状况。例如，一个带有未密封连接器的 IP66 外壳，实际上是一个被评定的外壳封装在一个未被评定的组件中，而证书仅描述了测试的配置。

对于安装在密封驾驶室内的终端，如果要在雨季使用，实际问题不在于哪个数字最高，而在于该防护等级是否是在您实际安装的配置下获得的，包括线束、连接器盖和安装穿孔。PDS 终端的防护等级标称 IP66。如果您的安装位置会直接受到高压水枪冲洗，则防护要求有所不同，应单独说明——DLG 的一份关于驾驶室内安装的环视显示器的测试报告说明了防护等级会随着安装位置的不同而发生多大变化，从干燥驾驶室内的基本防护等级到暴露程度增加的防护等级。

雨季规则实际上会给你带来什么损失

这件事的关键不在于终端，而在于日历。

如果预报有雨就必须把显示屏从机器上拆下来，那么就会同时出现三个问题。首先，每个工作日都需要重新安装，因为重新安装后需要重新连接支架、连接器并调整位置。其次，机器必须停放在遮蔽处，而对于在雨季停放的农机来说，遮蔽处往往难以找到。最后，操作员会在一年中最需要导航界面的时期——也就是田地潮湿成为常态而非例外的几周——失去导航界面。

最后一点正是运营成本的集中点。一台能在雨中和积水地面上正常工作的终端，不仅仅能节省每天一次的拆卸工作。它还能确保在作业重复性至关重要的日子里，自动导航工作流程始终可用，因为在潮湿的田地上进行第二次作业会造成明显的损害。终端是这条链条中的一个组成部分，而农业自动导航解决方案只有在实际作业当天界面清晰可见且易于操作的情况下，才能提供有效的导航。

⚠️警告：如果供应商在未指明测试配置的情况下声称具备防水防尘性能，请将该说法视为未经证实。外壳本身可能符合防水防尘标准，但安装方式可能不符合。

如果您搜索“车载平板电脑”

关于词汇方面的说明，因为它会将买家引导至错误的产品类别。

搜索“车载平板电脑支架” ，大多数结果都只是针对消费级平板电脑的支架和托架——例如仪表盘支架、座椅导轨支架、杯架支架、头枕支架等等。这些产品解决了安装问题，但并未考虑电源架构、瞬态耐受性、防护等级、温度范围或点火特性等问题，因为它们所承载的平板电脑并非为车载设备而设计。

集成商指定使用驾驶室内终端时，并非购买支架。区分坚固型车辆计算机和工业车辆计算机更有意义，因为它区分的是设计优先级而非安装硬件——正是这种区别决定了设备能否经受住整个机器程序或一个季节的考验。

故障模式表，以及针对每一行需要请求的内容

这是供应商评审时需要携带的文件。每一行都列出了症状、根本原因、适用的标准以及解决问题的证据。

在一个工作日内核实。

机制决定设计是否可行，配置决定安装是否成功。在自己的机器上实际操作一天，比审阅文档更有说服力。

安装好终端后，按照正常使用流程运行机器。反复重启点火开关，确认关机程序能够保存当前作业。将机器安装在室外，淋雨过夜，第二天开始工作时，请勿触碰安装支架或连接器。如果冲洗是您操作流程的一部分，请按照操作员实际的清洗方式进行清洗，然后检查连接器密封件和电缆入口，而不是检查滤网。一天结束时，将终端记录的时间戳与现场记录进行比较；记录中的空白比任何数据手册都更能说明电源架构的问题。

然后询问还有两个号码尚未公布：电源输入的测试脉冲列表，以及密封外壳内任何设备的合格温度范围。

常问问题

坚固耐用的车载电脑有内置电池吗？

有些终端有内置电池，有些则没有，而区别在于架构而非外观。内置电池的终端将耗材密封在机器上温度最高的位置；而车载电源终端则无需内置电池，从而避免了这种故障模式及其带来的频繁停机。务必询问报价中采用的是哪种设计，因为这两种设计在使用约12个月后的性能表现截然不同。

IP66防水等级足以应对雨天野外作业吗？

IP66防护等级意味着完全防尘，并且能够承受来自任何方向的强力水流喷射——喷嘴直径12.5毫米，流量约100升/分钟，压力约100千帕。雨水和潮湿地面的防护性能远低于此等级。IP66防护等级不适用于浸水环境（浸水防护等级为IP67），也不适用于80℃、8-10兆帕的高温高压清洗机（高温高压清洗机的防护等级为IP69K）。IP66防护等级是否足够，取决于终端的安装位置和机器的清洁方式，而不仅仅是防护等级本身。

究竟是什么原因导致机器驾驶室内的电池膨胀？

三个因素共同作用：封闭驾驶室内的持续高温、由于每天都连接着充电端子而使电池始终保持接近满电状态，以及机器的持续振动。高温会加速电解液分解并产生气体，持续的高电量状态会破坏电池化学反应所设计的循环特性，而振动则会造成内部机械损伤。膨胀是这一过程的最终表现，而这个过程实际上更早就开始了。

如果终端没有电池，它是否不会受到电气损坏？

不。移除电池可以消除一种故障模式——电池膨胀。但这并不能降低车辆供电线路上的传导瞬态电流带来的风险，传导瞬态电流是另一种危险，受另一项标准的约束。无论电源架构如何，瞬态保护都必须根据其自身的标准进行规定和验证。

IP防护等级是否表明该终端可以在潮湿环境中工作？

它表明受测外壳配置符合规定的防尘防水等级。但它并未提及阳光照射下的可视性、工作温度、抗振性能，以及连接器和线缆的状况。这些都是单独的规格，需要单独的证据。

在指定一款坚固耐用的车载电脑之前，我应该向供应商询问哪些问题？

四件事：电源输入端测试了哪些脉冲类型和严重程度，以及是否包含线束；该装置是否包含内部电池，如果包含，其合格温度范围；IP 等级以及确认是在安装配置上获得的；以及整个装置的合格工作温度范围。

接下来该何去何从

本文中提到的两个故障值得在您自己的规范模板中分开讨论，因为它们分别由不同的文档解决。请将电源架构问题（例如，这个密封盒内的任何部件是否会按日历发生性能下降）与瞬态问题和输入电压问题放在一起，并要求对每个问题提供证据。

如果您需要完整的示例， T12 12英寸车载计算机的公开规格说明列出了9-36V直流输入（符合ISO 7637-II标准）、IP66防护等级、-20°C至+70°C的工作温度范围、MIL-STD-810振动和冲击测试，并且不带内置电池。您可以将其作为参考配置，并以此来衡量您自身的需求。

然后进行一日测试。在雨中测试一天，将终端安装好后，比阅读一周的数据手册更能了解其性能特点。

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PDS Technology 是一家领先的高精度 RTK GNSS 终端和车载计算机 OEM/ODM 制造商，自 2011 年以来一直服务于农业、建筑、采矿、出租车和物流行业。

凭借15余年的汽车级研发经验，我们提供坚固耐用、支持多操作系统（Android/Linux/OpenHarmony）的设备，具备RTK厘米级定位、IP66防护等级和AI就绪性能。我们通过IATF16949认证的工厂已生产超过10万台设备，遍布全球，占据中国农业自动转向终端市场30%以上的份额。我们的产品出口到日本、美国、英国、土耳其、俄罗斯等国家和地区。