E-mark認證新舊法規對整車電磁兼容要求的差異分析

吳銀花 萬宇明 王春林（國家輕型電動車及電池產品質量監督檢驗中心，江蘇 無錫 214000）

E-mark認證新舊法規對整車電磁兼容要求的差異分析

吳銀花 萬宇明 王春林（國家輕型電動車及電池產品質量監督檢驗中心，江蘇 無錫 214000）

ECE R10與97/24/EC分別是E-mark認證新舊法規中對電磁兼容要求。文章主要針對電動車整車試驗項目，較詳細地分析和介紹了二者之間的差異，包括被測樣品的配置模式、新增項目以及原有項目的不同點。

E-mark；認證；電磁兼容；差異

1.引言

自2016年1月1日起，歐洲議會及歐盟理事會于2013年發布的168/2013號法規——《兩輪或三輪車和四輪車型式認證和市場監管》已正式實施，新法規適用于所有的L1e～L7e類車輛（兩輪、三輪和四輪）。

電磁兼容（EMC）方面，在44/2014號法規（168/2013號法規關于L類車輛結構和一般認證要求的補充條款）中，明確指出ECE R10電磁兼容法規應為強制要求并替代歐洲議會及理事會1997年6月17日指令97/24/EC第8章兩輪或三輪摩托車電磁兼容性。

相比97/24/EC，ECE R10內容上發生了較大的變化，不僅增加了不少試驗項目，且原有的試驗項目也有了些變化。本文主要針對整車試驗項目，較詳細地分析了新舊法規中對電磁兼容性要求的差異。

2.被測樣品（EUT）配置模式

ECE R10中，一個最明顯的變化是試驗過程中EUT的配置模式，主要分為以下兩種。

一是非REESS并網充電模式（other than REESS charging mode coupled to the power grid）。REESS并網充電模式是ECE R10中新增加的EUT配置模式，指整車的正常充電模式。其中，"REESS"的是指可充電的能量存儲系統，它為整車的電推進提供電能。規范中明確要求，在整個試驗過程中，其充電狀態（SOC）應保持在最大SOC的20%～80%。這可能會導致分不同的子頻段進行測試，因為需要將電池放電，使下一子頻段內樣品的充電狀態符合要求。

二是REESS并網充電模式（REESS charging mode coupled to the power grid）。而非REESS并網充電模式，顧名思義，是指除REESS并網充電模式外的其他模式，包含電動機運行狀態和上電且電動機不運轉狀態等，該部分與97/24/EC基本一致。

3.新增試驗項目

ECE R10中，另一個重要變化是，增加了不少試驗項目。表1中列出了新舊法規中試驗項目對應情況。為了便于比較，表1中97/24/EC試驗

項目的EUT配置模式均顯示為非REESS并網充電模式（二者內容上一致）。

表1 試驗項目比較

從表1中可以看出，ECE R10中增加了整車AC端產生的諧波電流等5個試驗項目，且該5個項目中EUT的配置均為該法規中新增的REESS并網充電模式，即均是樣品充電狀態下對其電源端口（AC或DC）的試驗項目。因此對充電線纜的布置有嚴格的布置要求：充電線纜一端連接至EUT，一端通過相關測試設備連接至電源，且置于參考地平面上方100±25mm絕緣支架上，距離車身至少100mm處，當線長大于一定長度（對于諧波電流和電壓變化、電壓波動和閃爍試驗是10m，其余為1m）時，應以最大0.5m寬的Z型進行折疊。圖1是整車AC和DC端電快速瞬變脈沖群試驗布置圖。

圖1 整車AC和DC端電快速瞬變脈沖群試驗布置圖

3.1 整車AC端產生的諧波電流

該試驗項目是測試整車在REESS并網充電模式下通過AC電源線產生的諧波電流，對于充電時每相輸入電流≤16A的情況，按照IEC 61000-3-2的A類設備進行測試。對于充電時每相輸入電流＞16A且≤75A的情況，按照IEC 61000-3-12進行測試。其中，試驗觀察周期應按照IEC 61000-3-2中表4的準穩態設備類型進行設置，測試應覆蓋40次以內的奇次和偶次諧波電流。

3.2 整車AC端電壓變化、電壓波動和閃爍

該試驗項目是測試整車在REESS并網充電模式下通過AC電源線產生的電壓變化、電壓波動和閃爍，對于充電時每相輸入電流≤16A且無條件接入的情況，按照IEC 61000-3-3進行測試；對于充電時每相輸入電流＞16A且≤75A、且無條件接入的情況，按照IEC 61000-3-11進行測試。其中，試驗參數包括短期閃爍值Pst、長期閃爍值Plt和相對電壓變化（dc,dt,dmax）。

3.3 整車AC/DC端射頻傳導騷擾

該試驗項目是測試整車在REESS并網充電模式下通過AC或DC電源線產生的射頻傳導騷擾，按照CISPR16-2-1中落地式設備進行試驗。試驗通過頻譜分析儀或掃描接收機進行，必須使用平均值檢波器和準峰值/峰值檢波器測量（若使用的是峰值檢波器，則應采取20dB的校正因子，即準峰值限值提高20dB作為峰值限值）。

3.4 整車AC和DC端電快速瞬變脈沖群&浪涌(沖擊)抗擾度

該兩項試驗是用于驗證整車電子系統抗擾度的試驗。電快速瞬變脈沖群抗擾度是按照IEC 61000-4-4的方法，浪涌(沖擊)抗擾度試驗是按照IEC 61000-4-5的方法，均通過耦合去耦網絡（CDN），給

整車的AC/DC電源線施加對應的干擾信號，并監控整車的狀態。

施加的電快速瞬變脈沖群信號如下：試驗電壓是±2kV（上升時間5ns，保持時間50ns），重復率為5kHz，至少施加1min。施加的浪涌(沖擊)信號如下：對于AC端，試驗電壓是線對地±2kV、線對線±1kV，其上升時間為1.2μs，保持時間為50μs，以最大1min的脈沖間時間間隔在 0°、90°、180°、270°相位正負極性各施加5 次。

兩個試驗期間，整車均工作在REESS并網充電模式下，電機不運轉，且所有可能被駕駛者或乘客長久開啟的其他設備均應關閉。如果在試驗過程中，車輛未出現如表2所示的性能下降，則可認為該車輛符合相關抗擾度要求。

表2 抗擾度試驗性能下降表現——REESS并網充電模式

4.原有項目的變化

從表1中還可以看出，ECE R10與97/24/EC中均含有整車寬帶電磁輻射發射等三項試驗。但二者之間也有不少差異，如整車寬帶電磁輻射發射和整車電磁輻射抗擾度試驗，非REESS并網充電模式和REESS并網充電模式下均需進行測試。

在非REESS并網充電模式下，上述3項試驗中EUT的運行狀態、試驗布置等均與97/24/EC一致，因此本文不詳細敘述。在REESS并網充電模式下，相比非REESS并網充電模式多了充電線纜的布置，這部分可參考前述的新增項目中充電線纜的布置，只是充電線纜的一端通過人工網絡（需用50Ω負載端接人工網絡的測量端口）連接至電源，而非測試設備。

4.1 整車寬帶電磁輻射發射

除EUT配置模式外，二者采用的檢波器也有所不同，97/24/EC中必須使用準峰值檢波器，而ECE R10中可使用準峰值檢波器或峰值檢波器，若使用峰值檢波器，則應采取20dB的校正因子，即準峰值限值提高20dB作為峰值限值。

另外，二者選取典型試驗頻率點的方式有所不同。在97/24/EC中是選取固定的11個典型試驗頻率點，而在ECE R10中是分為14個子頻段，在每個子頻段內選出最大發射值所對應的頻率點作為典型試驗頻率點，如表3所示。

4.2 整車窄帶電磁輻射發射

與整車寬帶電磁輻射發射試驗類似，選取典型試驗頻率點的方式有所不同，在97/24/EC中是分為11個子頻段，而在ECE R10中是分為14個子頻段，在每個子頻段內選出最大發射值所對應的頻率點作為典型試驗頻率點，如表4所示。

表3 整車寬帶電磁輻射發射試驗頻率點

表4 整車窄帶電磁輻射發射試驗頻率點

4.3 整車電磁輻射抗擾度

除EUT配置模式外，在非REESS并網充電模式下，二者的EUT運行狀態也不同。97/24/EC中，EUT需以測試機構和制造商預先商定的穩定車速運轉；而ECE R10中，EUT要求以50Km/h的穩定車速運轉（對于L1和L2類車輛以25Km/h的穩定車速）。

第二個不同點是試驗頻率范圍和調制方式。97/24/EC中試驗頻率范圍是20MHz～1000MHz，且給出了12個典型試驗頻率點：27、45、65、90、150、180、220、300、450、600、750、900MHz±10%，即試驗主要針對以上典型頻率點。而ECE R10中試驗頻率范圍是20MHz～2000MHz，且試驗是針對整個頻率范圍，以ISO 11451-1給出的頻率步長為間隔。對于調制方式的差異，如表5所示。

表5 整車電磁輻射抗擾度試驗-調制方式

第三個不同點是判定準則。97/24/EC中判定準則如下：如果在按照要求進行的測試中，車輛驅動輪的速度沒有異常變化，沒有可能誤導其他道路使

用者的操控非正常工作跡象，沒有其它明顯可能導致車輛直接操控非正常工作的現象，車輛被視為滿足必要的抗擾度要求。相比之下，ECE R10中的判定準則比較詳細，針對不同組件都給出了具體的失效現象，如表6所示，對于REESS并網充電模式見表2。

表6 整車電磁輻射抗擾度判定準則-ECE R10（非REESS并網充電模式）

5.結語

ECE R10與97/24/EC的最主要變化是ECE R10中新增的EUT配置模式——REESS并網充電模式。從而新增了整車AC端產生的諧波電流等針對電源端口的5個試驗項目，且原有的整車寬帶電磁輻射發射等試驗項目也要在不同的EUT配置模式下進行試驗。總而言之，相比97/24/EC，ECE R10在內容上有了大規模的變化，試驗項目增加至2～3倍，要求更加嚴格，同時也有不少細節方面的變化。

編輯：傅金睿