汽车电子部件及其在车辆中的相互作用对行车安全和性能至关重要,于确保车辆电子系统的性能、安全性和可靠性。为确保这些电子部件在车辆操作期间不会产生电磁干扰或受到外部干扰,进行EMC(电磁兼容性)检测变得至关重要。汽车EMC检测评估电子部件的抗干扰能力和对其他设备的干扰水平,以确保整车电子系统在复杂的电磁环境中协同工作。
汽车电子部件是确保车辆电子系统在各种环境和使用条件下的安全、可靠运行的保障,其可靠性测试至关重要。通过验证关键功能如刹车、气囊、娱乐和通信系统的性能,可以提高车辆整体安全性及用户体验。可靠性测试有助于降低整车故障率,减少维修成本,同时维护汽车制造商的品牌声誉,为消费者提供可信赖的交通工具。
汽车电子可靠性主要测试项目:
汽车电子可靠性测试标准:
汽车线束和连接器测试用于确保车辆电气系统的稳定性和可靠性,线束作为电气信号和电源的主要传输通道,而连接器则负责确保各个电子部件之间的有效通信。通过系统性的测试,可以检测和预防潜在的线束断裂、短路、接触不良等问题,保障车辆各个系统的正常运行,提高整车的安全性、性能和耐久性。
汽车线束和连接器主要测试产品:
汽车线束和连接器主要测试项目:
汽车线束和连接器测试标准:
EMC(电磁兼容性)检测用于确保汽车电子设备在电磁环境中受到外部干扰能够正常工作。通过检测电磁辐射和电磁抗扰度,可以评估设备的抗干扰能力和对其他设备的干扰程度。汽车涉及多个电子系统,如引擎控制、娱乐和安全系统等,在汽车电子领域,EMC检测尤为关键。良好的电磁兼容性确保车辆内的各个电子设备能够协同运行,提高整车系统的可靠性,确保行车安全和舒适性。
什么是EMC测试?
电磁兼容性测试(Electro Magnetic Compatibility - EMC测试)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。
請注意,在电磁兼容领域要描述的幅度和频率范围都很宽,在图形上用对数坐标更容易表示,因此总是用分贝(dB)的单位描述 (dB就是用对数表示时的单位),比如10mV是20dBmV。
电磁兼容测试性EMC包含EMI和EMS。
EMI电磁干扰
一个设备或装置在操作过程中有不利功能的电磁讯号出现,这些电磁信号会与电子元件作用,产生干扰现象,称为EMI(Electromagnetic Interference)。EMI是电子电器产品工作时对周边外界环境的电磁干扰,EMI包括空间辐射无线干扰和传导有线干扰。EMI就是让产品工作时对外干扰少。
EMS电磁敏感度
EMS (Electromagnetic Susceptibility),是电子电器产品在一定的电磁环境中工作时其本身对电磁干扰的敏感度。EMS是让产品工作时少受外界的干扰。EMS电磁敏感度是由于电磁能量造成性能下降的容易程度。
EMC电磁兼容检测测试项目包括:
汽车电子EMC测试仪器是根据国际标准化组织制定ISO7637-2:2004和GB/T21437-2008标准来满足最新的测试要求,用于考核车辆的电磁兼容性。
汽车的机动性决定它会行驶在不同的电磁环境,而随着车载电子电器设备数量和种类越来越多,工作频率不断提高,相互间干扰越来越大。对电动汽车来说,其动力源、驱动电机及控制系统与传统车辆差异较大,工作电压高、电流大,所以电磁环境更恶劣。在接入外部电网充电时,其电磁骚扰可能会降低电网电能质量,EMC问题还可能影响到电动汽车的安全驾驶。
整车电磁兼容EMC测试是一项重要的测试,它的目的是验证整车是否符合电磁兼容标准,以确保整车在各种使用场景下都能够正常运行,同时不会对其他设备产生任何干扰。
按EMC标准的起草单位来划分,汽车EMC标准大致可分为:
国际标准 - 如 IEC(国际电工委员会)、CISPR(国际电工委员会无线电干扰委员会)、ISO(国际标准化组织)等。
国家或地区标准 - 如 SAE(美国汽车工程协会)、GB(中国国家标准)等。
企业标准 - 各个整车厂 OEM 一般都有自己的企业标准,通常会比一般的行业标准更为严苛。
几乎所有整车厂商都制定了远远高于国际汽车EMC标准要求的企业EMC规范,对零部件及整车的传导骚扰、传导瞬态骚扰、电磁辐射骚扰、辐射抗干扰、瞬态传导抗干扰、静电放电等技术指标作了详细规定,并对相关电子电器零部件提出了强制性的EMC测试评价要求。
为了确保电动乘用车整车EMC安全性,需要采取多种措施。首先,需要对电动乘用车进行整车屏蔽设计,包括对电池、电机、电控系统、通信系统等各个部件进行EMC设计。其次,需要对电动乘用车进行EMC测试,以验证其整车EMC安全性。测试内容包括电磁辐射测试和电磁抗扰性测试,测试结果应符合相关国家和地区的法规和标准。
在实际生产过程中,还需要严格控制材料和零部件的EMC特性,避免材料和零部件的电磁兼容性不佳造成的影响。同时,在车辆的维护和保养过程中,也需要考虑EMC安全性,特别是电动乘用车电池的维护和更换过程中需要遵守相关安全规范。
车辆的EMC辐射强度及抗干扰强度应符合下述规定,以保证车辆在EMC干扰下的安全行驶和对驾乘人员的保护。
电动汽车的开发受到社会各界的重视和欢迎。相对传统汽车,电动车更加节能、排放更低,但也面临一些新的EMC问题的挑战。
应用指南: 如何提高EMC测试效率?
1、车辆对外电磁辐射骚扰要求
为了保护人类健康和电子设备的正常运行,对于车辆对外电磁辐射骚扰有一定的要求。这些要求包括国家和地区的法规和标准、电磁辐射限制值、EMC测试、设计措施和维护措施。车辆制造商需要遵守相应的法规和标准,采取相应的设计和维护措施,以保证其EMC安全性。这些要求的目的是为了保护人类健康和电子设备的正常运行,确保车辆对外电磁辐射骚扰在安全范围内,并降低其对周围环境的影响。
在现代社会中,车辆已经成为人们生活中不可或缺的一部分。然而,随着电子技术的迅速发展,车辆对外电磁辐射骚扰问题也日益引起人们的关注。因此,各个国家和地区都制定了相应的法规和标准,对车辆对外电磁辐射骚扰进行限制和规范。
对于车辆制造商来说,保证车辆对外电磁辐射骚扰符合相应的法规和标准是非常重要的。在车辆设计和制造阶段,应该采取相应的措施,以减少对外电磁辐射骚扰,如采用合适的电子设备屏蔽、滤波和接地等措施。在车辆的使用过程中,还需要进行定期的维护和保养,以确保其EMC安全性。
车辆对外电磁辐射骚扰问题是一个重要的环保和安全问题,需要全社会共同关注和解决。车辆制造商应该认真遵守相应的法规和标准,采取相应的设计和维护措施,以保证车辆的EMC安全性,降低其对周围环境和人类健康的影响。
车辆及其零部件系统应装置有无线电骚扰抑制器件及布置措置,以保护车辆使用环境中的外界无线电通讯设备正常工作。车外电磁场发射量应按GB 14023-2011 、GB34660-2017、GB/T 18387-2017 试验验证,并符合标准限值要求。
(1)车辆静态工况:车辆静止,12V 系统用电器全开;
(2)车辆动态工况:车辆16km/h、40km/h、70km/h 恒速行驶;
(3)车辆充电工况:车辆处于充电模式,动力电池荷电状态(SOC)应处在最大荷电状态的20%~80%之间。
2、 车辆抗电磁干扰要求
车辆抗电磁干扰要求是指车辆在电磁环境下能够保持正常的工作和通信,不受外界电磁干扰的影响。为了保证车辆的抗干扰性能,需要进行相应的测试和评估,并采取相应的设计和维护措施。
对于车辆制造商来说,保证车辆的抗电磁干扰性能非常重要。在车辆设计和制造阶段,应该考虑到车辆所处的电磁环境,采取相应的措施,以提高车辆的抗干扰能力,如采用合适的屏蔽和滤波措施、优化电子设备的布局和接线方式等。在车辆的使用过程中,还需要进行定期的检测和维护,以确保车辆的抗干扰性能。
车辆的抗电磁干扰要求是一个重要的安全问题,需要全社会共同关注和解决。车辆制造商应该认真考虑车辆所处的电磁环境,采取相应的设计和维护措施,以提高车辆的抗干扰能力,确保车辆的正常工作和通信,保障行车安全和人类健康。
车辆应采用合理布置及屏蔽保护设计,在处于以下使用工况状态时,应耐受标准场强等级车外电磁场辐射干扰,而不发生功能状态偏离及安全降级。并按照GB 34660-2017 对20MHz-2GHz 频段试验验证。
(1)车辆动态工况:车辆用电器全开,以50km/h 恒速行驶;
(2)车辆充电工况:车辆处于充电模式,动力电池荷电状态(SOC)应处在最大荷电状态的20%~80%之间。
整车车载电器的电磁辐射骚扰和抗扰度要求是指整车及其各个部件中的电器设备,在正常工作状态下产生的电磁辐射不会对周围环境和人类健康造成不良影响,同时也能够抵御外界电磁干扰的影响。为了保证整车车载电器的电磁兼容性,需要制定相应的标准和规范,并采取相应的措施。
对于整车制造商来说,保证整车车载电器的电磁兼容性是非常重要的。在整车设计和制造阶段,应该采用合适的电子设备屏蔽、滤波和接地等措施,以减少电磁辐射和抵御外界电磁干扰。此外,整车制造商还需要对整车车载电器进行定期的测试和评估,以确保其符合相应的标准和规范。
总之,整车车载电器的电磁辐射骚扰和抗扰度要求是一个重要的环保和安全问题,需要全社会共同关注和解决。整车制造商应该认真遵守相应的标准和规范,采取相应的设计和维护措施,以确保整车车载电器的电磁兼容性,降低其对周围环境和人类健康的影响,保障行车安全和人类健康。
1、 车载电器电磁辐射骚扰要求
车载用电器设备(如:空调压缩机,驱动电机等)应装置有无线电骚扰抑制器件,以控制沿传导路径及空间辐射路径骚扰发射,保护车载无线电收发设备(如收音机,GPS,T-BOX 等)在安全范围工作。 车载电器电磁辐射骚扰应按照GB/T 18655-2018(建议不低于等级3 限值)试验验证并符合标准限值要求。
(1)车辆静态工况:车辆用电器单独打开,车辆动力系统高压上电完成(PT Ready);
(2)车辆动态工况:车辆40km/h 恒速行驶;
(3)车辆充电工况:车辆处于充电模式,动力电池荷电状态(SOC)应处在最大荷电状态的20%~80%之间。
2、 车载电器电磁抗扰要求
车载用电器设备应采用合理布置及屏蔽保护设计,在处于以下使用工况状态时,应耐受车载发射机标准发射功率场强等级电磁辐射干扰,而不发生功能状态偏离及安全降级。车载电器电磁抗扰应按照GB/T 33012.3-2016 对不同发射机工作频段进行试验验证。
(1)车辆动态工况:车辆用电器全开,以50km/h 恒速行驶;
(2)车辆充电工况:车辆处于充电模式,动力电池荷电状态(SOC)应处在最大荷电状态的20%~80%之间。
3、 整车充电过程中沿电源线骚扰和抗扰度要求
车辆处于电源线传导充电工况模式,应按照ECE R10.6 试验验证;沿充电电源线的谐波发射,电压变化、波动和闪烁发射,射频传导发射的特性符合标准限值要求。应能耐受来自充电电源线的浪涌干扰,电瞬态快速脉冲群干扰,而不发生充电功能状态偏离及安全降级。车辆处于无线充电工况模式,应包含接入电网的无线充电耦合设备装置,按ECE R10.6试验验证并通过。
4 、整车乘员暴露于车辆电磁环境安全要求
本部分指人体所处车辆环境的低频磁场发射。
车辆在处于以下工况时,应按照“车辆电磁场相对于人体曝露的测量方法”
试验验证;10Hz-400KHz 的磁场发射量符合ICNIRP 2010 限值要求。
静态工况:车辆静止状态用电器全开,车辆动力系统高压上电完成(PT Ready);
动态工况:车辆40km/h 恒速行驶;车辆以2.5 m/s2 的加速度和减速度行驶;
充电模式:动力电池荷电状态(SOC)应处在最大荷电状态的20%~80%之间。
5、 高压线束EMC要求
高压线束应具备EMC屏蔽措施,其走向布置不应形成EMC辐射增强。高压线束屏蔽层应与高压部件可导电外壳有效连接。
电动乘用车整车EMC安全是保障车辆稳定运行和人员安全的重要方面。随着电动车辆的普及和发展,相关的EMC标准和规范也在不断更新和完善。车辆制造商应该认真遵守这些标准和规范,采取相应的设计和维护措施,以提高车辆的EMC安全性。
未来,随着电动车辆技术的不断发展,EMC安全也将面临新的挑战和机遇。例如,电动车辆的高功率电池、电机等设备会产生更强的电磁干扰,这就需要制定更加严格的标准和规范,以确保车辆的EMC安全性。同时,新材料和新技术的应用也将改变车辆的电磁环境和特性,这就需要不断地进行研究和探索,以适应未来电动车辆的发展趋势。
总之,电动乘用车整车EMC安全是保障车辆和人员安全的重要方面,需要全社会共同关注和解决。未来,随着电动车辆技术的发展,EMC安全也将面临新的挑战和机遇,需要持续的研究和探索,以确保车辆的EMC安全性。
在整车EMC测试中,测试人员通常使用电磁兼容测试系统(EMC测试系统)对整车进行测试。该系统包括发射和接收天线、信号发生器、功率放大器、功率计和电磁兼容接收机等测试设备。测试过程中,测试人员将整车放置在测试室内,并使用测试系统对车辆进行辐射和传导测试。整车EMC测试频段大致如下:
汽车EMC测试主要项目
整车电磁辐射发射测试、整车辐射抗扰度测试、汽车电子EMI传导发射测试、汽车电子辐射发射测试、汽车电子辐射抗扰度测试、汽车电子瞬态发射传导测试、汽车瞬态传导抗扰度测试、整车大电流测试、汽车电子近距离辐射抗扰度测试、汽车电子静电放电抗扰度测试等。
随着智能网联汽车的发展,除了推进车载网络的革新,更重要的是与车辆外界进行高效通信,包括车车通信,车路通信,车人通信,车云通信等,车载通信技术已经从 2G(GSM),3G(WCDMA),4G(LTE),迈入5G 时代,并与 C-V2X 车联网技术融合,在移动互联端增强移动宽带,在 ADAS 安全上保证低时延高可靠性,在融合驾驶控制与智能交管规划上支持海量终端通信。
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结合EMC测试的车载无线制式测试
在整车电磁兼容(EMC)测试中,车载无线制式测试是一个重要的测试环节,它旨在评估车辆内部无线通信设备的电磁兼容性能以及其对整车电磁环境的影响。主要包含:发射功率测试、接收灵敏度测试、抗干扰性测试。
如以下框图所示,将是德科技N5182B矢量信号发生器GNSS信号输出口和E7515B UXM无线测试平台通信信号输出口连接射频线缆至合路器,将两路信号合路为一路,再通过射频线缆连接至暗室内的收发天线,即可实现在整车EMC测试下进行车载无线制式的测试。
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"近场电磁干扰 (EMI) 测试是电磁兼容性 (EMC) 辐射发射预一致性测试中的重要工具。近距离测试是在短距离内进行的。远场测试是在测试设施中使用 EMI接收器和天线在 3 至 10 米的距离内进行的。电磁场的性质由被测设备 (DUT) 以及接收器和天线与 DUT 的距离决定。远场辐射发射测量可准确确定 DUT 是否符合相关 EMC/EMI 标准。然而,远场测试有局限性。它无法识别排放源。辐射发射可能来自 USB 端口、LAN 端口、屏蔽层接缝、电缆甚至电源线。近场测试是准确定位发射源的唯一方法,通常使用信号分析仪和近场探头进行。"
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“汽车充电站必须符合 EMC 标准 EVSE 供应商必须解决一系列技术难题,包括安全性、性能以及 EV 和 EVSE 之间的互操作性。用户希望汽车充电的速度能够更快、功率能够更高,这就要求越来越多的车型和 EVSE 厂商确保产品的安全性和性能。这其中的一个关键领域是确保 EVSE 的电磁兼容性(EMC),汽车EMC 不只是针对将要充电的车辆,还要针对我们现代生活中不可或缺的大量电子器件。随着越来越多的汽车充电站的涌现,尤其是在住宅区和学校附近,为保护公众和行业免受伤害, EMC 标准也在不断发展。对于 EVSE 制造商而言,遵守 EMC 标准有助于确保产品的安全性、性能和可靠性,同时也有利于树立市场信心,提升品牌声誉。
随着对更快和大功率充电的期望,需要确保越来越多的电动汽车 (EV) 型号和电动汽车供应设备 (EVSE) 供应商的安全性和性能。确保 EVSE 与其要充电的 EV 以及附近的电子设备的电磁兼容性 (EMC) 是确保安全性和性能所必需的。”
什么是电动汽车供电设备(EVSE)?
EVSE是电动车供电设备 (Electric Vehicle Supply Equipment ) 的缩写,通常指充电站。电动车辆供电设备在1级和2级额定电压下为电动汽车电池充电。电动汽车(EV)车主依靠电动汽车供电设备(EVSE)为电池高效充电。EVSE通常被称为充电站,它在电动汽车、电网和其他能源之间提供可靠和安全的连接。本常见问题解答探讨了EVSE外壳中的各种组件,描述了住宅和商业安装之间的差异,并预览了新兴的EVSE趋势。
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