摘要:隨著新能源汽車的發(fā)展壯大,整車電力電子技術(shù)應(yīng)用更為廣泛,且高功率大電流的高壓零部件在整車的應(yīng)用日益普遍;因而,相比于傳統(tǒng)車輛,新能源汽車的整車電磁兼容問(wèn)題日益突出。為使中國(guó)汽車電磁兼容認(rèn)證法規(guī)與國(guó)際有效接軌,促進(jìn)中國(guó)汽車產(chǎn)品質(zhì)量的提升機(jī)國(guó)際化,近期我國(guó)制定并頒布了整車電磁兼容性強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 34660-2017,本文則通過(guò)詳細(xì)對(duì)比GB 34660-2017與GB 14023-2011的技術(shù)差異,分析當(dāng)前我國(guó)整車電磁兼容的主要技術(shù)要求及當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)存在的問(wèn)題。
1 引言
隨著全球?qū)π履茉雌嚨耐茝V,近年各類新能源汽車零部件技術(shù)和整車技術(shù)不斷發(fā)展。其中,動(dòng)力電池、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、DC/DC、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向油泵的DC/AC控制器、電動(dòng)打氣泵的DC/AC控制器等高壓大電流零部件的增加,使得整車電磁兼容問(wèn)題日益突出。
同時(shí),伴隨電力電子行業(yè)的不斷發(fā)展,各類高壓大電流及控制電路的應(yīng)用日益廣泛,空間電磁環(huán)境逐漸惡化,對(duì)整車電磁抗擾性的要求越來(lái)越高。但是,我國(guó)汽車產(chǎn)品電磁兼容認(rèn)證一直只關(guān)注電磁發(fā)射的要求,對(duì)與汽車安全性能息息相關(guān)的電磁抗擾性尚無(wú)具體的法規(guī)要求,即我國(guó)整車電磁兼容法規(guī)有待進(jìn)一步完善。
隨著全球化的進(jìn)程,國(guó)際上不斷制定并完善關(guān)于電磁兼容性方面車輛認(rèn)證的統(tǒng)一規(guī)定的法規(guī)。為使我國(guó)的汽車電磁兼容認(rèn)證和國(guó)際有效接軌,促進(jìn)中國(guó)汽車產(chǎn)品的質(zhì)量提升以及國(guó)際化,滿足我國(guó)汽車出口量不斷增加需求,中國(guó)需要制定更加完善的整車電磁兼容法規(guī)。
綜合以上三方面分析,我國(guó)制定并發(fā)布更加完善并適應(yīng)國(guó)際要求的電磁兼容法規(guī)GB 34660-2017,以替代原整車電磁兼容性強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 14023-2011。GB 34660-2017于2017年11月1日發(fā)布,2018年1月1日實(shí)施,同時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施日期的基礎(chǔ)上建議:1)新定型車,自標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施日之后的24個(gè)月后(即2020年1月1日)開始實(shí)施;2)在生產(chǎn)車,自標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施日之后的36個(gè)月后(即2021年1月1日)開始實(shí)施。
首先,本文詳細(xì)分析了GB 34660-2017對(duì)整車測(cè)試具體要求。其次,本文對(duì)比了GB 34660-2017和GB 14023-2011具體區(qū)別?;谝陨蟽煞矫娴姆治觯疚耐瑫r(shí)指出了GB 34660-2017中仍然存在的問(wèn)題,以便于汽車電子設(shè)計(jì)工作者改進(jìn)產(chǎn)品的電磁兼容性能。
2 GB 34660-2017主要測(cè)試項(xiàng)目
GB 34660-2017標(biāo)準(zhǔn)與ECE R10.03法規(guī)的主體框架、測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試方法、要求均一致;同時(shí),GB 34660-2017標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合了各國(guó)標(biāo)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和歐標(biāo)的要求,主體分為整車和零部件兩部分的測(cè)試規(guī)范。本文重點(diǎn)對(duì)整車電磁兼容性要求進(jìn)行分析。
首先,對(duì)于整車測(cè)試項(xiàng)目,GB 34660-2017同時(shí)適用于傳統(tǒng)車和新能源車,主要測(cè)試項(xiàng)目包括車輛寬帶發(fā)射、車輛窄帶發(fā)射、車輛抗擾度。此三個(gè)整車電磁兼容性測(cè)試項(xiàng)目的參考標(biāo)準(zhǔn)見表1。相比于GB 14023-2011標(biāo)準(zhǔn),GB 34660-2017標(biāo)準(zhǔn)的整車測(cè)試項(xiàng)目增加了整車電磁抗擾度測(cè)試,有效降低了因環(huán)境電磁干擾引起的車輛行駛安全隱患;且車輛寬帶發(fā)射測(cè)試明確要求采用準(zhǔn)峰值測(cè)量方法。
表1GB34660-2017整車測(cè)試項(xiàng)目參考依據(jù)
其次,相比于GB 14023-2011標(biāo)準(zhǔn),GB 34660-2017標(biāo)準(zhǔn)還強(qiáng)制增加了零部件的電磁兼容性能的測(cè)試要求。零部件的電磁兼容測(cè)試項(xiàng)目及參考標(biāo)準(zhǔn)見表2。
表2GB34660-2017零部件測(cè)試項(xiàng)目參考依據(jù)
3 GB 34660-2017與GB14023-2011整車發(fā)射測(cè)試技術(shù)對(duì)比
首先,從標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍來(lái)看,GB14023-2011適用于車輛、船、以及帶驅(qū)動(dòng)機(jī)的裝置,而GB34660-2017僅適用于車輛。
其次,從限值的要求、帶寬的設(shè)定等方面,GB14023-2011具有多種選擇,是一個(gè)通用的標(biāo)準(zhǔn);而GB 34660-2017作為產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),是明確規(guī)定了這些具體的設(shè)置,更具備產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的可操作性。并且,GB 34660-2017的限值要求比GB14023-2011更嚴(yán)格。具體對(duì)比情況詳見表3。
再次,在車輛的電磁發(fā)射測(cè)試試驗(yàn)中,兩標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的車輛運(yùn)行狀態(tài)、天線位置、數(shù)據(jù)處理和分析、評(píng)定方法等方面存在不同,詳細(xì)對(duì)比分析見表4。其中,GB 34660-2017規(guī)定的樣車工作狀態(tài)比GB14023-2011更全面,更合理;同時(shí),表4分析指出了GB 34660-2017仍然存在的問(wèn)題。
表3GB34660-2017與GB 14023-2011整車發(fā)射限值要求對(duì)比
表4GB34660-2017與GB 14023-2011整車發(fā)射測(cè)量方法對(duì)比
4 GB 34660-2017整車抗擾試驗(yàn)
相比于GB14023-2011,GB 34660-2017新增了整車抗擾試驗(yàn)的相關(guān)規(guī)定,以考察和電磁安全相關(guān)的功能。
整車抗擾測(cè)試時(shí),車輛狀態(tài)及失效判定準(zhǔn)則見表5。表5詳細(xì)列出了車輛在抗擾測(cè)試時(shí)各個(gè)零部件的工作狀態(tài),及具體準(zhǔn)確的失效判定準(zhǔn)則,為測(cè)試的開展提供了明確的依據(jù)。
同時(shí),GB 34660-2017明確規(guī)定了抗擾測(cè)試中為建立場(chǎng)強(qiáng)確定的參考點(diǎn)應(yīng)滿足的要求、在測(cè)試頻段20MHz~2000MHz內(nèi)天線的極化方向(垂直極化)和實(shí)驗(yàn)信號(hào)的調(diào)制方式、場(chǎng)強(qiáng)標(biāo)定方法等內(nèi)容。
因此,對(duì)于整車的抗擾性測(cè)試,GB 34660-2017提供了一個(gè)十分明確且全面的測(cè)試依據(jù)。
表5 車輛抗擾試驗(yàn)條件和失效判定準(zhǔn)則
5 GB 34660-2017存在的問(wèn)題及建議
通過(guò)以上內(nèi)容的對(duì)比分析,相比于通用標(biāo)準(zhǔn)GB14023-2011,GB 34660-2017具備更加全面的整車電磁兼容測(cè)試項(xiàng)目,更加嚴(yán)格的測(cè)試要求;即滿足GB 34660-2017的測(cè)試要求后,不需再提供GB14023-2011相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目的測(cè)試報(bào)告。但是,正如第3部分的表4中所述,GB 34660-2017對(duì)寬帶發(fā)射和窄帶發(fā)射測(cè)試項(xiàng)目的車輛運(yùn)行狀態(tài)和天線測(cè)試位置的規(guī)定不夠細(xì)致明確。
首先,對(duì)于寬帶發(fā)射測(cè)試項(xiàng)目中車輛狀態(tài),本文建議對(duì)于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、混合動(dòng)力車型的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī))的運(yùn)行狀態(tài)可參考GB14023-2011的相關(guān)規(guī)定。同時(shí),明確其他電器系統(tǒng)的具體工作狀態(tài),例如位置燈、前后霧燈、近光燈、危險(xiǎn)報(bào)警燈是否工作;組合儀表背光的亮度;前雨刮工作速度;收音機(jī)頻率及音量;空調(diào)工作狀態(tài)(制冷或制熱、溫度、風(fēng)速,循環(huán)模式,氣流模式等);駕駛員座椅位置狀態(tài)、電動(dòng)車窗位置、是否系安全帶、中控車門是否鎖閉。
其次,對(duì)于窄帶發(fā)射測(cè)試項(xiàng)目中車輛狀態(tài),在滿足GB 34660-2017相關(guān)規(guī)定的同時(shí),也應(yīng)明確其他電器系統(tǒng)的具體工作狀態(tài),例如位置燈、前后霧燈、近光燈、危險(xiǎn)報(bào)警燈是否工作;組合儀表背光的亮度;前雨刮工作速度;收音機(jī)頻率及音量;空調(diào)工作狀態(tài)(制冷或制熱、溫度、風(fēng)速,循環(huán)模式,氣流模式等);駕駛員座椅位置狀態(tài)、電動(dòng)車窗位置、是否系安全帶、中控車門是否鎖閉。
再次,對(duì)于寬帶發(fā)射和窄帶發(fā)射測(cè)試項(xiàng)目中天線的具體布置位置,本文提出兩個(gè)建議:(1)采用GB14023-2011的規(guī)定,即天線位于車輛的左側(cè)和右側(cè)分別以水平極化和垂直極化的方式測(cè)量,且發(fā)動(dòng)機(jī)或驅(qū)動(dòng)電機(jī)中心在天線中點(diǎn)的法線上。(2)采用GB/T 18387-2017的規(guī)定,即天線位于車前和車后位置,并位于車輛的中心線上;天線位于車輛左、右位置,并位于前、后軸之間中線上。
6 結(jié)論
本文在分析了國(guó)家強(qiáng)制性整車電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)GB 34660-2017測(cè)試內(nèi)容及依據(jù)的基礎(chǔ)上,詳細(xì)對(duì)比了GB 34660-2017和被替代的GB14023-2011之間的具體區(qū)別;同時(shí),本文指出了GB 34660-2017仍然存在的一些問(wèn)題,并給出了相關(guān)建議。
希望本文對(duì)于汽車電子設(shè)計(jì)工作者改進(jìn)產(chǎn)品的電磁兼容性能,汽車測(cè)試工程師順利開展整車電磁兼容測(cè)試工作提供一定的幫助。
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原文標(biāo)題:20180831---GB 34660-2017整車電磁兼容技術(shù)探討
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