淺談新能源電動(dòng)汽車的電磁兼容測(cè)試

張洪林

摘要：為了響應(yīng)國(guó)家綠色可持續(xù)發(fā)展的號(hào)召，我國(guó)新能源電動(dòng)汽車行業(yè)迎來了發(fā)展的新機(jī)遇。新能源電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)汽車相比，動(dòng)力系統(tǒng)方面使用驅(qū)動(dòng)電機(jī)代替了發(fā)動(dòng)機(jī)，許多控制系統(tǒng)功能也被電子裝置所代替，新能源電動(dòng)汽車的電氣化率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)汽車，這也為新能源汽車整車及零部件的電磁兼容提出了更高的要求，本文就基于新能源電動(dòng)汽車的電磁兼容性測(cè)試展開了相關(guān)的分析。

關(guān)鍵詞：新能源電動(dòng)汽車;電磁兼容測(cè)試

1、前言

現(xiàn)階段通過相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，全球石油的儲(chǔ)備日益緊缺，未來幾十年內(nèi)已經(jīng)無法滿足人們生產(chǎn)生活過程中的需要，而且在石油利用中所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題也日益增多，新能源汽車的出現(xiàn)，使人們看到了科技與環(huán)保結(jié)合的可能性，新能源汽車行業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)的一個(gè)新興行業(yè)，新能源電動(dòng)汽車由于電氣化率高，與普通轎車相比來說，有更為嚴(yán)重的電磁干擾問題。

2、現(xiàn)階段新能源電動(dòng)汽車電磁兼容的現(xiàn)狀

新能源電動(dòng)汽車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相比于傳統(tǒng)汽車來說動(dòng)力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)電氣化程度更高，娛樂化設(shè)備也更豐富。因高頻、高速、高靈敏度、多功能、小型化等特點(diǎn)，使得電動(dòng)汽車電磁兼容環(huán)境更加復(fù)雜。電動(dòng)汽車的電磁兼容問題目前受到很多學(xué)者的關(guān)注，電磁兼容性主要包括兩個(gè)方面的要求：一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁騷擾不能超過一定的限值;另一方面是指設(shè)備對(duì)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。在對(duì)整車進(jìn)行電磁兼容測(cè)試前，首先需要各個(gè)零部件供應(yīng)商做好部件級(jí)的電磁兼容檢測(cè)工作，然后整車廠家采購(gòu)這些零部件進(jìn)行裝備，之后再進(jìn)行整車的電磁兼容檢測(cè)及認(rèn)證。現(xiàn)在許多國(guó)家，特別是歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)車輛制定了一些電磁兼容方面的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，我國(guó)也陸續(xù)出臺(tái)了零部件和整車強(qiáng)制性法規(guī)要求，電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)日益完善。

3、新能源電動(dòng)汽車的特點(diǎn)以及進(jìn)行電磁兼容性測(cè)試的重要性

由于新能源電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)及控制模式與傳統(tǒng)汽車有著本質(zhì)的差異，大量的電子設(shè)備堆積在汽車駕駛艙內(nèi)狹小空間之內(nèi)，使得新能源電動(dòng)汽車的電磁兼容環(huán)境面臨巨大挑戰(zhàn)。隨著我國(guó)對(duì)新能源電動(dòng)汽車發(fā)展行業(yè)的重視，電磁兼容性測(cè)試的方法也在不斷的進(jìn)行完善，對(duì)于新能源汽車的關(guān)鍵部位的電磁兼容性測(cè)試工作越來越細(xì)致，但是由于國(guó)電動(dòng)汽車發(fā)展起步比較晚，測(cè)試的經(jīng)驗(yàn)不足，很多技術(shù)以及經(jīng)驗(yàn)都處于摸索階段，仍然需要科研人員以及相關(guān)測(cè)試人員不斷努力，完善新能源電動(dòng)電磁兼容性測(cè)試的要求，保障我國(guó)新能源汽車的長(zhǎng)遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展。

4、電磁兼容性檢測(cè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)要求

4.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

隨著我國(guó)新能源電動(dòng)汽車的不斷發(fā)展，對(duì)于新能源汽車電磁兼容性的測(cè)試也越來越重視。常規(guī)車輛的電磁兼容性能在整個(gè)測(cè)試體系中已有較好的系統(tǒng)化要求，我國(guó)關(guān)于電動(dòng)車電磁兼容領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)主要有GB 14023、GB 18655和GB/T 18387，相應(yīng)試驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)條件也較完善，能夠較好地完成國(guó)家法規(guī)體系要求進(jìn)行的試驗(yàn)。隨著整個(gè)汽車行業(yè)的智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動(dòng)化發(fā)展，車輛的屬性已逐漸從單一個(gè)體，演變成一個(gè)龐大智能交通網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)。車上新增的各種功能都在強(qiáng)調(diào)與環(huán)境的交互以及智能網(wǎng)聯(lián)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車引入了更多的智能安全及通信子系統(tǒng)，并且通過各種外部傳感器，如蜂窩移動(dòng)天線、車載毫米波雷達(dá)、視頻圖像采集系統(tǒng)等，收集車輛周圍，甚至超出視野范圍的交通信息及其他車輛運(yùn)行狀態(tài)信息。這些傳感器工作時(shí)對(duì)外輻射電磁波，這些電磁波有可能對(duì)國(guó)家無線電管理造成不良影響。那么在試驗(yàn)過程中，如何區(qū)分本車的發(fā)射與用于激活本車設(shè)備工作的外部設(shè)備的發(fā)射、如何區(qū)分有意發(fā)射設(shè)備工作頻段的信號(hào)與其帶來的非工作頻段的諧波或雜散發(fā)射，是判斷被測(cè)車輛輻射發(fā)射是否滿足要求需要解決的首要問題。

4.2檢測(cè)的要求

在國(guó)際上對(duì)于新能源電動(dòng)汽車的電磁干擾測(cè)試有相關(guān)的通用標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)，我國(guó)新能源電動(dòng)汽車電磁兼容性測(cè)試所引用的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)要比國(guó)際上通用的更加嚴(yán)格。除了在正常工作狀態(tài)下對(duì)車輛及零部件電磁兼容性進(jìn)行測(cè)試以外，還要求不同的零部件需要在不同的電壓狀態(tài)下進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試工作，最后對(duì)于測(cè)量出的數(shù)據(jù)要進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄，并且由專業(yè)的人員進(jìn)行歸檔，這些資料都是我國(guó)新能源電動(dòng)汽車未來發(fā)展的重要參考依據(jù)。

5、新能源電動(dòng)汽車產(chǎn)生電磁干擾的原因分析

在新能源電動(dòng)汽車的測(cè)試過程中，發(fā)現(xiàn)整車的EMC干擾主要來自于：電控主驅(qū)、輔驅(qū)、DC-DC轉(zhuǎn)換電路、以及車載無線通信等電氣設(shè)備。從實(shí)際項(xiàng)目電磁兼容試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果來看，目前整車系統(tǒng)的電磁干擾問題，90%都來源于電驅(qū)系統(tǒng);其次在新能源汽車的控制系統(tǒng)中，電源轉(zhuǎn)換部件很容易發(fā)出各種輻射干擾;最后在新能源汽車的交互通信過程中，車載無線通信設(shè)備高頻通信時(shí)所產(chǎn)生的輻射發(fā)射也是電磁干擾的重要來源。

6、新能源電動(dòng)汽車電磁兼容性改善的方法

6.1改善新能源電動(dòng)汽車電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制

對(duì)于新能源電動(dòng)汽車電力控制系統(tǒng)所產(chǎn)生的電磁干擾，主要的控制方法就是在控制面板內(nèi)加強(qiáng)接插件線纜濾波，盡量的讓兩者靠近。其次在新能源電動(dòng)汽車電機(jī)控制器的外面設(shè)置屏蔽層，可以在很大程度上保證電機(jī)控制器處于一個(gè)封閉的狀態(tài)，有效的保證兼容性。

6.2改善新能源電動(dòng)汽車的電源變換器

新能源電動(dòng)汽車內(nèi)部的DC-DC電源變換器和DC-AC逆變器部件，對(duì)于整車的電磁兼容性影響也非常大，這些部件在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的電磁干擾，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐烧囅到y(tǒng)的失效。這些干擾可以通過增加干擾吸收元件如氣體放電管、瞬變電壓抑制管、壓敏電阻等形式抑制干擾，也可以通過添加濾波器、金屬屏蔽、合理布局及布線等方式降低干擾。

6.3改善新能源電動(dòng)汽車通信環(huán)境

國(guó)家對(duì)于車載無線電發(fā)射設(shè)備及接入公用電信網(wǎng)的車載無線電通信設(shè)備同樣實(shí)行型號(hào)核準(zhǔn)及進(jìn)網(wǎng)許可制度，在車載通信部件的選擇上盡量選擇已經(jīng)通過核準(zhǔn)及入網(wǎng)的部件，另外對(duì)于接入車載通信的所有部件，還需要注意其是否滿足車輛電子部件的電磁兼容要求。選用電磁兼容合格的零部件能在較大程度上保證整車的電磁兼容。

7、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，新能源電動(dòng)汽車的電磁兼容，對(duì)于新能源汽車穩(wěn)定長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來說是非常重要。通過電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的制定及測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用，能夠強(qiáng)化行業(yè)健康發(fā)展，保證新能源電動(dòng)汽車可以穩(wěn)定運(yùn)行，為居民提供更加優(yōu)良的出行工具。

參考文獻(xiàn)：

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