本文首先介绍了汽车EMC标准分类,然后整理分析了国内汽车整车与零部件EMC主要标准体系,给出了其测试项目内容与类别,在此基础上把电动汽车标准与常规内燃机汽车标准进行对比,指出了电动汽车检测标准特点以及目前存在的不足。
 

一、汽车EMC标准分类

汽车EMC标准分类如图1所示,可分为EMI(电磁干扰)和EMS(电磁敏感性或电磁抗扰行)两类,EMI主要包括传导发射和辐射发射;EMS主要包括传导抗扰、辐射抗扰和静电ESD。

图2 汽车EMC标准分类图
 

二、汽车EMC标准体系

目前汽车EMC标准体系可分为国际标准(ISO/ IEC/ CISPR)、国家标准(ANSI/ FCC/ SAE/ FTZ/ VDE/ BSI/ VCCI)、企业标准(EMC-CS-2009/ DC-10614/ GMW-3097)、地区标准(ECE法规/EEC指令)。其中企业标准比国际上通用的标准要严格很多,例如通常国际标准对于汽车抗扰度的要求通常为24V/m,而一些汽车公司则规定为100V/m—200V/m。中国EMC标准体系起步于上世纪80年代,其中GB代表强制标准,GB/T一般为非强制标准(除另有法规或文件规定除外)。我国电磁兼容标准制定工作起步较晚,大多数标准都引用国际标准,表1按照整车和零部件、内燃机车和电动汽车、强检和非强检进行分类整理,列出了国内EMC测试主要标准。

 

表1 国内常用标准


表1中列出的内燃机车标准同样适应于电动车,电动车类标准为电动车特有的标准。表中GB/T18655-2010,GB34660-2017,GB/T19951-2005三个标准同时适用于整车和零部件。其中汽车行业强制执行的GB 14023和GB/T18387两个标准出发点都是保护车外接收机,也就是保护车辆自身以外的其他电气设备不因车辆工作产生的电磁辐射而工作异常。2017年新颁布的强制标准GB 34660-2017则增加了对车辆及其电器系统耐受外来电磁骚扰的要求。TPMS检测标准由GB26149-2017替代GB/T26149-2010,成为强检项目。BMCS检测标准GB/T30513只适应于装有ABS系统的M1车辆。

     
电动汽车与传统内燃机车相比,最大不同在于高压供电及驱动系统、充电系统,表1已经给出了相关测试标准。充电系统是新能源汽车的标配,对新能源汽车的推广发展至关重要。下面针对充电系统做一个基础分析介绍。

 

GB/T 18487-2017给出了交直流充电站及其构成相关端口EMC测试方法以及评价标准,充电系统示意图如图3所示,测试负载工况有待机模式和充电模式两种,需测试设备及端口已经在图中标出。其中外壳端口定义为:电磁场可以通过它来辐射或入侵的物理边界。CPT端口指的是传导电能传输端口,包括电能传导并提供相关信号、控制或者通讯功能。

     
充电系统作为汽车和电网的接口部分,其意义重大,一方面抗扰性要满足来自电网和汽车的骚扰,另一方面自身骚扰限值要满足测试要求,不能影响电网和损坏汽车部件。抗扰测试包括电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌抗扰度、射频场感应传导骚扰抗扰度测试,骚扰测试包括低频骚扰(交流电源端口谐波电流、电压波动和闪烁)和射频骚扰。具体细节可查看相关标准。

 

图3 充电系统示意图


三、总结 

不论是哪种类型的汽车,零部件级EMC性能好坏对整车EMC性能好坏至关重要。在整车EMC测试中发生的问题,大多数整车EMC性能问题都是源自于零部件级电磁兼容问题。有些是某个电子控制模块自身的抗干扰能力较差,有些是某个感性零件如电机骚扰超标等。当汽车内部电磁干扰发生时,轻则导致受干扰的敏感电子设备功能发生降级,重则导致其功能失效,给汽车的安全行驶造成严重影响。制定出相应标准进行测试,是检验整车、零部件EMC性能好坏的重要手段,并能够给EMC设计人员提供设计支持。因此必须重视汽车EMC研究与标准体系的建立,为汽车EMC安全检测保驾护航。


、测试解决方案(汽车零部件部分) 

 

图4罗德与施瓦茨汽车零部件设备的 EMI 测试配置框图

罗德与施瓦茨EMI接收机介绍

 





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