汽車開發(fā)的關(guān)鍵一環(huán)——電磁兼容

時間：2024/7/12閱讀：637

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(yùn)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(yùn)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	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(dǎo)充電電磁兼容性要求和試驗方法	否

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	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(dǎo)發(fā)射測試、沿電源線的瞬態(tài)傳導(dǎo)抗擾測試	否
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	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(dǎo)發(fā)射測試	否
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	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(guān)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(yùn)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(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	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(gòu)成、電氣參數(shù)、實驗方法、EMC測試參考標(biāo)準(zhǔn)	否
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	否
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	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(shè)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(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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