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電磁兼容-汽車(chē)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵一環(huán)
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)*怕電磁干擾的是收音機，*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，現在一輛優(yōu)異的乘用轎車(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**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**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 | 是 |
| 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 | 是 |
| 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 | 否 |
| 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 | 否 |
| 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 | 否 |
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 | 是 |
| 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 | 是 |
| 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 | 否 |
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 | 否 |
| 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 | 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(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 | 否 |
| 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 | 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(chē)載音視頻設備電磁兼容要求和測量方法 | 否 |
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 | 是 |
| 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 | 否 |
| 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 | 否 |
| 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 | 否 |
| 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 | 否 |
| GB/T24347-2021 | - | 騷擾、抗擾 | 規定DCDC變換器電氣性能參數 | 否 |
| 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 | 否 |
|
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 | 否 |
| 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 | 否 |
| 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 | 否 |
| 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指標 | 否 |
5. 現代汽車(chē)EMC
作為現代汽車(chē)的一枚“攻城獅”，也想借此簡(jiǎn)單談?wù)勎覀兊腅MC?，F代汽車(chē)很早就開(kāi)始了自己的新能源布局，北京現代是靠前能生產(chǎn)純電、插電混動(dòng)和油電混動(dòng)的合資企業(yè)。近年來(lái)在國內陸續上市的菲斯塔純電動(dòng)、昂希諾純電動(dòng)、領(lǐng)動(dòng)插電混動(dòng)等都收獲了不錯的口碑。而基于現代汽車(chē)集團全新電動(dòng)車(chē)平臺E-GMP打造的現代IONIQ5和起亞EV6一經(jīng)推出就贏(yíng)得全球贊譽(yù)，IONIQ5在預售當天在韓國本土斬獲創(chuàng )紀錄的20000+訂單，在歐洲超過(guò)10000位消費者**時(shí)間簽署了預購協(xié)議；起亞EV6在開(kāi)啟預售40多天內就斬獲30000+的訂單，充分體現了現代汽車(chē)在新能源領(lǐng)域的綜合實(shí)力，而這與現代汽車(chē)在設計研發(fā)階段的超凡想象和嚴格標準息息相關(guān)。
拿EMC來(lái)說(shuō)，作為一種消費者看不見(jiàn)摸不著(zhù)的“良心測試”，現代汽車(chē)在純電、混動(dòng)車(chē)輛以及電機、充電系統等都有詳盡而嚴格的公司內部標準，而且公司內部標準遠超法規標準，在研發(fā)過(guò)程中，研發(fā)人員在設計驗證EMC的過(guò)程中，在滿(mǎn)足國內標準的同時(shí)，也必須滿(mǎn)足公司內部的標準。因此在平時(shí)談?wù)撈?chē)時(shí)，消費者雖然很少提及EMC，但我們的EMC工程師在背后都默默付出了極大的努力去設計、測試和整改，只為了給消費者*上等，***的駕駛體驗。
