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汽車開發(fā)的關鍵一環(huán)——電磁兼容

更新時間：2024-07-12 點擊次數(shù)：601

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備不造成干擾。

EMC包括兩個方面的要求：

電磁騷擾（EMI）：指設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. 為什么要關注EMC ?

曾經(jīng)我們以為汽車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)動機。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。于是汽車的電磁兼容從此被當作了非常重要的評價標準。

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計生產(chǎn)不可回避的關鍵問題之一：新能源汽車使用電驅動系統(tǒng)驅動車輛，在車輛充電和放電過程中，大功率半導體開關器件動作會引起高電壓、大電流的突變，從而發(fā)出強烈的電磁干擾。如果電磁輻射過大，就有可能引起自身或周圍電子設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線直接傳導和通過空間輻射兩種方式，即傳導干擾和輻射干擾。

1）傳導干擾就是電磁干擾通過導線傳輸，即通過設備的信號線、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系，所以傳導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，大功率開關管的開閉引起的電流電壓突變常常會造成極大的傳導干擾。

2）輻射干擾的實質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干擾的方式進入電子、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。在汽車電控系統(tǒng)中，由于半導體邏輯器件對電磁干擾的敏感度較高，加之汽車線束與某些高場強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. 汽車電磁兼容現(xiàn)狀

目前汽車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(qū)標準體系如歐盟的ECE法規(guī)/EEC指令等。

整車-內(nèi)燃機車

國內(nèi)標準	參考標準	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	是
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	是
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	否
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	否
GB/T19951-2019	ISO 10605-2008	靜電放電抗擾	整車靜電放電抗擾性能測試	否

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	是
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	是
GB/T 40428-2021	ECER-10.04/05	騷擾，抗擾	電動汽車傳導充電電磁兼容性要求和試驗方法	否

零部件-內(nèi)燃機車

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)傳導抗擾測試	否
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	否
GB/T 33014-2016	ISO 11452-2005	抗擾10kHz	零部件窄帶輻射電磁抗擾測試	否
GB/T 21437.2-2008	ISO 7637-2:2004	騷擾、抗擾	電源線的瞬態(tài)傳導發(fā)射測試、沿電源線的瞬態(tài)傳導抗擾測試	否
GB/T 21437.3-2012	ISO 7637-3:2007	抗擾	除電源線外導線瞬態(tài)傳導抗擾測試	否
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	否
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	否
GB/T 22630-2008	-	騷擾、抗擾	車載音視頻設備電磁兼容要求和測量方法	否

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	是
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關于電氣電子要求	否
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	否
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	否
GB/T36282-2018	-	騷擾30MHz~1GHz抗擾20MHz~1GHz	電機系統(tǒng)寬窄帶電磁輻射測試；輻射抗擾度測試；電源線瞬態(tài)傳導抗擾度測試	否
GB/T24347-2021	-	騷擾、抗擾	規(guī)定DCDC變換器電氣性能參數(shù)	否
GB/T 40432-2021	-	騷擾、抗擾	規(guī)定OBC基本構成、電氣參數(shù)、實驗方法、EMC測試參考標準	否
GB/T 18655 GB/T 19551	ISO 11452 ISO 7637	騷擾、抗擾	BMS非電源線的傳導抗擾測試；輻射發(fā)射和抗擾測試；電源線瞬態(tài)傳導發(fā)射、抗擾測試；靜電放電抗擾測試；磁場抗擾度測試	否
GB/T 40433-2021	-	騷擾、抗擾	電動汽車用混合電源的技術要求和試驗方法	否
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備電氣參數(shù)，并給出器EMC測試方法	否
GB/T 18487.2-2017	IEC 61851-2-1	騷擾、抗擾	非車載傳導充電設備測試電源端口、有線網(wǎng)絡端口、信號控制端口、外殼端口、CPT端口EMC指

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汽車開發(fā)的關鍵一環(huán)——電磁兼容