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汽車開發(fā)的關(guān)鍵一環(huán)——電磁兼容

更新時間:2024-07-12      點擊次數(shù):561
1. 什么是汽車電磁兼容?
電磁兼容,即Electro Magnetic Compatibility,簡稱為EMC,是指車輛或零部件在其電磁環(huán)境中可以令人滿意的工作,又對在同一環(huán)境中工作的其他用電設(shè)備不造成干擾。
EMC包括兩個方面的要求:
電磁騷擾(EMI):指設(shè)備在正常運行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁騷擾不能超過一定的限值;
電磁敏感度(EMS):指設(shè)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)我們以為汽車最怕電磁干擾的是收音機(jī),最大可能釋放電磁干擾的部件是發(fā)動機(jī)。但隨著汽車的各種功能的發(fā)展,汽車電子元件越來越多,現(xiàn)在一輛高()端的乘用轎車全車電子元件甚至可以達(dá)到200個,因此汽車受電磁干擾的影響也越來越大,產(chǎn)生的電磁干擾也越來越強(qiáng)。于是汽車的電磁兼容從此被當(dāng)作了非常重要的評價標(biāo)準(zhǔn)。
并且隨著汽車電氣化智能化的需求越來越高,電磁兼容已經(jīng)成為汽車尤其是新能源汽車設(shè)計生產(chǎn)不可回避的關(guān)鍵問題之一:新能源汽車使用電驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動車輛,在車輛充電和放電過程中,大功率半導(dǎo)體開關(guān)器件動作會引起高電壓、大電流的突變,從而發(fā)出強(qiáng)烈的電磁干擾。如果電磁輻射過大,就有可能引起自身或周圍電子設(shè)備的功能失效或誤動作,甚至燒毀或擊穿元器件,對我們的日常生活和車輛的安全行駛造成嚴(yán)重影響;而同樣如果車輛自身的抗干擾不足,車輛在行駛過程中也會存在極大的安全隱患。
3. 電磁干擾三要素
構(gòu)成干擾的三要素:
電磁騷擾源:有的來自汽車自身,比如點火系統(tǒng)中的點火線圈、火花塞、高壓線等;車內(nèi)電器的開關(guān)接通或斷開引起電流、電壓以及磁場的變化;有的則來自汽車外,如高壓輸電線、高壓變電站、廣播信號發(fā)射機(jī)等電磁干擾;還有的則來自自然界,雷電、太陽輻射...
傳播途徑:汽車上的電磁干擾傳播途徑主要有沿著導(dǎo)線直接傳導(dǎo)和通過空間輻射兩種方式,即傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。
1)傳導(dǎo)干擾就是電磁干擾通過導(dǎo)線傳輸,即通過設(shè)備的信號線、控制線、電源線等干擾車內(nèi)電子電氣元件的正常運行。由于汽車和外界沒有直接的電路連接關(guān)系,所以傳導(dǎo)干擾基本上都是由車載電子電器部件引起的,電池充放電過程中,大功率開關(guān)管的開閉引起的電流電壓突變常常會造成極大的傳導(dǎo)干擾。
2)輻射干擾的實質(zhì)是電磁干擾源的電磁能量以場的形式向四周空間傳播。汽車上的電磁場強(qiáng)既包括車載電子、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(fù)雜,既可以直接輻射到電子、電器上,又可以先輻射到線束上然后再以傳導(dǎo)干擾的方式進(jìn)入電子、電器。
電磁敏感設(shè)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(shè)備。在汽車電控系統(tǒng)中,由于半導(dǎo)體邏輯器件對電磁干擾的敏感度較高,加之汽車線束與某些高場強(qiáng)頻段的波長可以比擬,使得大量車載電子、電器零部件同時也成為了電磁敏感設(shè)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(shè)備這三方面入手。
4. 汽車電磁兼容現(xiàn)狀
目前汽車EMC標(biāo)準(zhǔn)體系上可以分為國際標(biāo)準(zhǔn)體系如ISO、 IEC、 CISPR等,國家標(biāo)準(zhǔn)體系如ANSI、 DIN、GB等、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系如EMC-CS-2009、 GMW-3097等、地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)體系如歐盟的ECE法規(guī)/EEC指令等。
整車-內(nèi)燃機(jī)車
國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)
參考標(biāo)準(zhǔn)
試驗類別
測試內(nèi)容
公告
GB 14023-2011
CISPR 12-2009
騷擾30MHz~1GHz
汽車無線電騷擾特性
GB 34660-2017
ECE R10
騷擾30MHz~1GHz
抗擾20MHz~2GHz
車輛寬帶窄帶輻射發(fā)射/車輛輻射抗擾度測試
GB/T 18655-2018
CISPR 25-2016
騷擾150kHz~2.5GHz
整車車載天線接收到的發(fā)射測量
GB/T 33012-2016
ISO 11451-2005
抗擾10kHz~18GHz
車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
整車靜電放電抗擾性能測試



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


零部件-內(nèi)燃機(jī)車
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(dǎo)發(fā)射測試、零部件的輻射抗擾測試、零部件對沿電源線瞬態(tài)傳導(dǎo)抗擾測試
GB/T 17619-1998
98/54/EC中零部件內(nèi)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
電源線的瞬態(tài)傳導(dǎo)發(fā)射測試、沿電源線的瞬態(tài)傳導(dǎo)抗擾測試
GB/T 21437.3-2012
ISO 7637-3:2007
抗擾
除電源線外導(dǎo)線瞬態(tài)傳導(dǎo)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(dǎo)發(fā)射測試
GB/T 22630-2008
-
騷擾、抗擾
車載音視頻設(shè)備電磁兼容要求和測量方法


零部件-電動車
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(tǒng)騷擾和抗擾限值
GB 26149-2017
ECE R 10
騷擾、抗擾
規(guī)定胎壓監(jiān)測系統(tǒng)性能要求與測試方法;EMC測試滿足ECE R10關(guān)于電氣電子要求
GB/T 30513-2014
-
騷擾、抗擾
GB/T17619自由場法30V/M施加于運行的BMCS;GB21437.2車載電源供電控制器、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測試車輛在行駛過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(jī)系統(tǒng)寬窄帶電磁輻射測試;輻射抗擾度測試;電源線瞬態(tài)傳導(dǎo)抗擾度測試
GB/T24347-2021
-
騷擾、抗擾
規(guī)定DCDC變換器電氣性能參數(shù)
GB/T 40432-2021
-
騷擾、抗擾
規(guī)定OBC基本構(gòu)成、電氣參數(shù)、實驗方法、EMC測試參考標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 18655
GB/T 19551
ISO 11452
ISO 7637
騷擾、抗擾
BMS非電源線的傳導(dǎo)抗擾測試;輻射發(fā)射和抗擾測試;電源線瞬態(tài)傳導(dǎo)發(fā)射、抗擾測試;靜電放電抗擾測試;磁場抗擾度測試
GB/T 40433-2021
-
騷擾、抗擾
電動汽車用混合電源的技術(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(guī)定了電動汽車交直流充電設(shè)備電氣參數(shù),并給出器EMC測試方法
GB/T 18487.2-2017
IEC 61851-2-1
騷擾、抗擾
非車載傳導(dǎo)充電設(shè)備測試電源端口、有線網(wǎng)絡(luò)端口、信號控制端口、外殼端口、CPT端口EMC指



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