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汽車(chē)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵一環(huán)——電磁兼容

更新時(shí)間:2024-07-12      點(diǎn)擊次數:422
1. 什么是汽車(chē)電磁兼容?
電磁兼容,即Electro Magnetic Compatibility,簡(jiǎn)稱(chēng)為EMC,是指車(chē)輛或零部件在其電磁環(huán)境中可以令人滿(mǎn)意的工作,又對在同一環(huán)境中工作的其他用電設備不造成干擾。
EMC包括兩個(gè)方面的要求:
電磁騷擾(EMI):指設備在正常運行過(guò)程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁騷擾不能超過(guò)一定的限值;
電磁敏感度(EMS):指設備對所在環(huán)境中存在的電磁騷擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性。
2. 為什么要關(guān)注EMC ?
曾經(jīng)我們以為汽車(chē)最怕電磁干擾的是收音機,最大可能釋放電磁干擾的部件是發(fā)動(dòng)機。但隨著(zhù)汽車(chē)的各種功能的發(fā)展,汽車(chē)電子元件越來(lái)越多,現在一輛高()端的乘用轎車(chē)全車(chē)電子元件甚至可以達到200個(gè),因此汽車(chē)受電磁干擾的影響也越來(lái)越大,產(chǎn)生的電磁干擾也越來(lái)越強。于是汽車(chē)的電磁兼容從此被當作了非常重要的評價(jià)標準。
并且隨著(zhù)汽車(chē)電氣化智能化的需求越來(lái)越高,電磁兼容已經(jīng)成為汽車(chē)尤其是新能源汽車(chē)設計生產(chǎn)不可回避的關(guān)鍵問(wèn)題之一:新能源汽車(chē)使用電驅動(dòng)系統驅動(dòng)車(chē)輛,在車(chē)輛充電和放電過(guò)程中,大功率半導體開(kāi)關(guān)器件動(dòng)作會(huì )引起高電壓、大電流的突變,從而發(fā)出強烈的電磁干擾。如果電磁輻射過(guò)大,就有可能引起自身或周?chē)娮釉O備的功能失效或誤動(dòng)作,甚至燒毀或擊穿元器件,對我們的日常生活和車(chē)輛的安全行駛造成嚴重影響;而同樣如果車(chē)輛自身的抗干擾不足,車(chē)輛在行駛過(guò)程中也會(huì )存在極大的安全隱患。
3. 電磁干擾三要素
構成干擾的三要素:
電磁騷擾源:有的來(lái)自汽車(chē)自身,比如點(diǎn)火系統中的點(diǎn)火線(xiàn)圈、火花塞、高壓線(xiàn)等;車(chē)內電器的開(kāi)關(guān)接通或斷開(kāi)引起電流、電壓以及磁場(chǎng)的變化;有的則來(lái)自汽車(chē)外,如高壓輸電線(xiàn)、高壓變電站、廣播信號發(fā)射機等電磁干擾;還有的則來(lái)自自然界,雷電、太陽(yáng)輻射...
傳播途徑:汽車(chē)上的電磁干擾傳播途徑主要有沿著(zhù)導線(xiàn)直接傳導和通過(guò)空間輻射兩種方式,即傳導干擾和輻射干擾。
1)傳導干擾就是電磁干擾通過(guò)導線(xiàn)傳輸,即通過(guò)設備的信號線(xiàn)、控制線(xiàn)、電源線(xiàn)等干擾車(chē)內電子電氣元件的正常運行。由于汽車(chē)和外界沒(méi)有直接的電路連接關(guān)系,所以傳導干擾基本上都是由車(chē)載電子電器部件引起的,電池充放電過(guò)程中,大功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)閉引起的電流電壓突變常常會(huì )造成極大的傳導干擾。
2)輻射干擾的實(shí)質(zhì)是電磁干擾源的電磁能量以場(chǎng)的形式向四周空間傳播。汽車(chē)上的電磁場(chǎng)強既包括車(chē)載電子、電器輻射,又包括外界電磁輻射。電磁輻射干擾的傳輸路徑非常復雜,既可以直接輻射到電子、電器上,又可以先輻射到線(xiàn)束上然后再以傳導干擾的方式進(jìn)入電子、電器。
電磁敏感設備:因遭受電磁干擾而可能偏離其正常工作狀態(tài)的電子電器裝置就是電磁敏感設備。在汽車(chē)電控系統中,由于半導體邏輯器件對電磁干擾的敏感度較高,加之汽車(chē)線(xiàn)束與某些高場(chǎng)強頻段的波長(cháng)可以比擬,使得大量車(chē)載電子、電器零部件同時(shí)也成為了電磁敏感設備。
想要有良好的電磁兼容性,就要從騷擾源、傳播途徑、敏感設備這三方面入手。
4. 汽車(chē)電磁兼容現狀
目前汽車(chē)EMC標準體系上可以分為國際標準體系如ISO、 IEC、 CISPR等,國家標準體系如ANSI、 DIN、GB等、企業(yè)標準體系如EMC-CS-2009、 GMW-3097等、地區標準體系如歐盟的ECE法規/EEC指令等。
整車(chē)-內燃機車(chē)
國內標準
參考標準
試驗類(lèi)別
測試內容
公告
GB 14023-2011
CISPR 12-2009
騷擾30MHz~1GHz
汽車(chē)無(wú)線(xiàn)電騷擾特性
GB 34660-2017
ECE R10
騷擾30MHz~1GHz
抗擾20MHz~2GHz
車(chē)輛寬帶窄帶輻射發(fā)射/車(chē)輛輻射抗擾度測試
GB/T 18655-2018
CISPR 25-2016
騷擾150kHz~2.5GHz
整車(chē)車(chē)載天線(xiàn)接收到的發(fā)射測量
GB/T 33012-2016
ISO 11451-2005
抗擾10kHz~18GHz
車(chē)輛對窄帶電磁輻射的抗擾性測試
GB/T19951-2019
ISO 10605-2008
靜電放電抗擾
整車(chē)靜電放電抗擾性能測試



整車(chē)-電動(dòng)車(chē)
GB/T 18387-2017
SAE J551-5:2012
騷擾150kHZ~30MHz
車(chē)輛電場(chǎng)和磁場(chǎng)輻射發(fā)射測試
GB 34660-2017
ECE R10
騷擾30MHz~1GHz
抗擾20MHz~2GHz
車(chē)輛寬帶窄帶輻射發(fā)射/車(chē)輛輻射抗擾度測試
GB/T 40428-2021
ECER-10.04/05
騷擾,抗擾
電動(dòng)汽車(chē)傳導充電電磁兼容性要求和試驗方法


零部件-內燃機車(chē)
GB 34660-2017
ECE R 10
騷擾30MHz~1GHz
抗擾10kHz~18GHz
零部件的寬窄帶電磁輻射測試、零部件瞬態(tài)傳導發(fā)射測試、零部件的輻射抗擾測試、零部件對沿電源線(xiàn)瞬態(tài)傳導抗擾測試
GB/T 17619-1998
98/54/EC中零部件內容
抗擾20MHz~1GHz
零部件輻射抗擾測試
GB/T 33014-2016
ISO 11452-2005
抗擾10kHz
零部件窄帶輻射電磁抗擾測試
GB/T 21437.2-2008
ISO 7637-2:2004
騷擾、抗擾
電源線(xiàn)的瞬態(tài)傳導發(fā)射測試、沿電源線(xiàn)的瞬態(tài)傳導抗擾測試
GB/T 21437.3-2012
ISO 7637-3:2007
抗擾
除電源線(xiàn)外導線(xiàn)瞬態(tài)傳導抗擾測試
GB/T 19951-2019
ISO 10605-2008
靜電放電抗擾測試
零部件靜電放電抗擾度測試
GB/T 18655-2018
CISPR 25-2016
騷擾150kHz~2.5GHz
零部件輻射發(fā)射測試、零部件傳導發(fā)射測試
GB/T 22630-2008
-
騷擾、抗擾
車(chē)載音視頻設備電磁兼容要求和測量方法


零部件-電動(dòng)車(chē)
GB/T 17619
GB/T 18655
-
騷擾、抗擾
公告要求按照GB/T 17619、GB/T 18655測試ABS系統騷擾和抗擾限值
GB 26149-2017
ECE R 10
騷擾、抗擾
規定胎壓監測系統性能要求與測試方法;EMC測試滿(mǎn)足ECE R10關(guān)于電氣電子要求
GB/T 30513-2014
-
騷擾、抗擾
GB/T17619自由場(chǎng)法30V/M施加于運行的BMCS;GB21437.2車(chē)載電源供電控制器、接收器模塊測試;輻射測試GB/T18655;靜電測試
GB/T 19386-2019
IEC 784
騷擾、抗擾
按照GBT18655、GBT17619測試車(chē)輛在行駛過(guò)程中儀器儀表騷擾和抗擾限值
GB/T36282-2018
-
騷擾30MHz~1GHz抗擾20MHz~1GHz
電機系統寬窄帶電磁輻射測試;輻射抗擾度測試;電源線(xiàn)瞬態(tài)傳導抗擾度測試
GB/T24347-2021
-
騷擾、抗擾
規定DCDC變換器電氣性能參數
GB/T 40432-2021
-
騷擾、抗擾
規定OBC基本構成、電氣參數、實(shí)驗方法、EMC測試參考標準
GB/T 18655
GB/T 19551
ISO 11452
ISO 7637
騷擾、抗擾
BMS非電源線(xiàn)的傳導抗擾測試;輻射發(fā)射和抗擾測試;電源線(xiàn)瞬態(tài)傳導發(fā)射、抗擾測試;靜電放電抗擾測試;磁場(chǎng)抗擾度測試
GB/T 40433-2021
-
騷擾、抗擾
電動(dòng)汽車(chē)用混合電源的技術(shù)要求和試驗方法
GB/T 18487.3-2001
IEC 61851-2-2/ IEC 61851-2-3
騷擾、抗擾
規定了電動(dòng)汽車(chē)交直流充電設備電氣參數,并給出器EMC測試方法
GB/T 18487.2-2017
IEC 61851-2-1
騷擾、抗擾
非車(chē)載傳導充電設備測試電源端口、有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )端口、信號控制端口、外殼端口、CPT端口EMC指



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