7月20-21日,2018第二届中国新能源汽车测试评价技术发展高峰论坛在深圳举办,在7月21日下午举办的“新能源汽车出口认证剖析”主题论坛上,国家客车质量监督检验中心副总工覃延明先生就“新能源汽车电磁兼容性测试评价”发表演讲。
一、新能源汽车常见的电磁兼容性(EMC)问题
覃延明介绍,新能源汽车在使用过程中面临两大电磁兼容性问题:车辆的电磁抗干扰问题和车辆产生的对外电磁骚扰问题,并进行了举例说明。
测试案例显示,在电磁干扰环境下车载设备可能会不正常工作,例如出现车内监控摄像头闪烁中断、空调控制器面板闪烁或停止工作、组合仪表液晶屏闪烁、双气压表显示柱上下窜动、危险报警灯一会闪烁频率变大一会停止闪烁和车辆出现失速等故障。
覃延明表示,在近期开展的11款电动车型的出口认证测试评价中发现:
一是电动汽车相比传统车更容易出现EMC问题;
二是车辆电磁骚扰测试的通过率比抗干扰测试的通过率更低;
三是部分车型的抗干扰性能出现问题,涉及到安全问题,不容忽视。
此外,覃延明还介绍了出口认证EMC试验中容易出现问题的零部件和影响因素:
1、辐射发射测试容易出现问题的部件
包括组合仪表、车载音视频、雨刮电机、路牌、多合一控制器、空调、电机控制器、DC/DC、BMS等;
2、抗扰度测试集中容易出现问题的部件
包括组合仪表、整车控制器、车载音视频、路牌、闪光控制器等;
3、其它影响因素
高压部件的屏蔽与接地;
驱动电机、逆变器、DC/DC、低压控制器等子系统在整车上的布局;
车内线束长度、材料、布局和走向;
动力线束和高压部件的接口处理等。
二、国内外EMC标准法规的差异性
针对新能原汽车的电磁兼容性,国内外应用的标准法规存在差异。国内整车EMC强制性检测要求包括:
出口认证中主要应用ECE R10法规:
出口认证与国内要求对比,在以下测试项目上存在差异:
除了测试项目有一定差异外,测试状态的要求同样有所区别。
具体的限值和试验要求的差异主要有:
三、新能源汽车出口认证的EMC测试与评价
1、宽带发射检测方法
(1)非充电状态
40km/h,打开相关的所有长时工作电子电气部件,工作在最大负载状态。位置灯、前后雾灯、近光灯、危险报警灯工作;组合仪表背光(最大亮度);前雨刮最大速度工作;收音机FM固定频率,中档音量;空调工作(制冷、温度为low、风速最大,内循环,气流为脸部及脚部);驾驶员座椅位置固定、电动车窗中间位置、系上安全带、中控车门锁闭。
(2)充电状态
在20%-80% SOC状态进行充电测试,工作电流至少为额定值的80%。天线位于车身两侧、垂直/水平极化方向;充电桩可以放置在暗室内或暗室外,但必须满足背景噪声要求。
充电桩放置在暗室外时,直流充电线需经过暗室滤波器、充电桩与车辆之间的通讯信号线经过信号滤波或者光电转换器等引入暗室。
覃延明表示,通常充电未饱和时电流较大,接近充满时充电电流降低,辐射强度可能降低;不同电量状态时的电磁场发射值可能存在很大差异。
2、窄带发射检测方法
车辆上电,发动机/驱动电机不运转。车辆静止,可能产生大于9kHz窄带信号的设备开启(测试状态同宽带发射),还应开启有意发射无线信号的电子模块。
从正在讨论的GB 34660实施要求和CISPR12标准制定的趋势来说,对于有意发射持比较宽容的态度。有意发射无线信号的电子模块在其工作频段可豁免,但在非工作频段仍应满足要求。出口认证中出现过有意辐射超标情况,一般认证机构从规避风险角度会判不合格,但ECE R10.05中6.10.7规定了这种情况是可以豁免的。
3、车辆辐射抗扰度测试
长于12米和/或宽于2.6米和/或高于4米,可以用大电流注入法(BCI),但BCI法很难覆盖整个测试频段,一般采用自由场法(天线辐射);
对于高度>3m的车辆和高度≤3m的车辆,校准的场强探头和天线位置不同,需要区别对待。
抗辐射测试分两种状态,一为非充电模式,一为充电模式。
(1)非充电模式
(2)充电模式
测试状态:车辆静止、发动机/驱动电机停止、充电状态。
此外,覃延明还介绍了充电模式下对交流电源线谐波发射、交流电源线的电压变化、波动、闪烁发射、电源线射频传导发射、网络和通讯端口上的射频传导骚扰发射、电源线EFT抗扰度、和电源线浪涌浪扰度的测试要求和试验布置。
四、新能源汽车EMC标准的发展动态
最后,覃延明介绍了目前国内外新能源汽车EMC标准的发展动态,主要是整车方面的标准。他建议汽车和零部件生产企业应该主动关注和适应标准的变化和要求,提前做好准备。
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