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电动汽车产品电磁兼容性挑战严峻
作者:  日期:2015-11-05  浏览次数:1263次  来源:
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2015年5月15日-16日,由中国汽车技术研究中心主办,中汽中心汽车试验研究所、汽车技术情报研究所、常州新能源汽车研究院等合作承办的“2015国际电动汽车及关键部件测评研讨会”在江苏常州召开。
本次研讨会以“从产品示范到商业应用”为主题,以纯电驱动和充电系统测试评价为研究对象,重点围绕“整车开发与测试评价”、“关键部件开发与测试评价”、“电池系统集成与测试评价”、“充电系统测试评价”四个技术领域进行深入解析,为电动汽车整车及关键零部件步入市场规模化应用,以及充电基础设施创新升级提供技术指导和借鉴建议。
在本次研讨会上,中国汽车技术研究中心试验研究所电磁兼容室高级工程师丁一夫发表题为“最新电磁兼容性标准制修订进展与测试方法研究”的主题演讲。他指出,电磁兼容研究的是电磁波的信号,根本上说是一种高频信号,但这种信号可以通过线和线来回串所以很难把握,给汽车产品电磁兼容提出了很高挑战。
丁一夫同时指出,对于电动车来说,电磁兼容性肯定比传统车挑战更加严峻。
以下为嘉宾发言实录:
各位专家大家下午好,我是中国汽车技术研究中心电磁兼容室的丁一军,刚才听了很多专家都提到电磁兼容,感觉对电磁兼容比较重视。
电磁兼容性好实际上是说,汽车系统和其他系统以及它本身各个电子系统能够和平共处这个叫做电磁兼容性好。电磁兼容研究的是电磁波的信号,到最根本的时候研究的是一种高频信号,这种高频信号和直流的信号不一样,直流信号给一条线它就按这个线走,但是高频信号是不老实的信号,可以通过线和线来回串所以很难把握,也给汽车产品电磁兼容提出很高挑战。
对于电动车来说,电磁兼容性肯定比传统车挑战更加严峻,因为有高压的器件包括电机控制器、电机等等,中间有一些开关器件都会产生很大的谐波和高频信号,这些高频信号往往会应该对外不说了,对内会应该增加的控制单元一些传感器,所以电动汽车比传统方面在电池兼容性来说非常严峻。
我们举几个例子,例如我们中心在给一些厂家进行研发性工作时,电磁包在不工作和工作之间相比较的话,蓝色的线是测试连续的频谱,它的高频信号的幅度有多大,不工作的时候工作很小,一工作就出现很多高频信号的幅度,而且有些频点还超过了限制线。在电机控制器中,也是在一些定位工作中,起来都不变电机控制器还只带低压电没有上高压电。绿色的线是带低压电比不带电高很多,说明电动车电机电容器有一些是要提高的。
下面介绍一下电磁兼容标准的动态。
先看国际上的,国际上标准动态目前来说有很多标准正在修订,这里我列举了好几个,我把它简单分析一下。有些标准是关注比如说CISPR25是关注汽车内部的,包括ISO7637-4,比如高压部件不能影响收音机,它关注的是这个,还有里面大的高压部件有损的脉冲也不要影响我的控制器,可能造成我的车没有办法用了抛锚了,还包括ISO1145、11452等等,我们和车外干扰发射比如广播电视等等其他的无线信号。
还有包括人体防护,是IEC62764的标准,已经把人体防护也加起来了,就是不要对人体产生影响,因为很多人也是挺关心这个问题,包括一些人群有心脏起搏器的人群就比较关注。
还有他与电网设备相互的影响,甚至造成车上的异动突然就动了或者造成更严重的其他问题,这个都是国际标准最需要研究的,现在国际标准也说明更加全面了,也是更加重视电动车的电池兼容性。
国内我们现在有18655、2010版的标准,这个目前也在修订要加入高压部件的测试方法,包括高压电磁包、高压空调等等,然后还有电磁兼容性的一个强制性标准,是根据ECRS第三版转化过来的,这个标准应该是6月份就开始审查了,可能预计九月份会形成报批稿,明年会正式发布。这个比现在公告增加一个抗扰性,就是车辆不能受到大的干扰信号下不能正常工作是不行的。然后还有18387的标准目前也在设定,这个是9K到30兆赫兹的测试,这个标准是我们公告的标准,整车厂上目录必须要做这个实验而且必须要求合格的,这个标准目前也是关注比较多尤其是整车厂家。
下面我简单说一下我们几个标准的动态,这个18655是无线电干扰委员会分会进行研究高压部件的实验方法。因为高压部件原来没有测试设施就不带载裁量,但是代载和不带载差别很大的,差别在10到15个DB以上,这个概念就是电压信号可能是2倍到5倍的概念,传导发射也一样,所以原来不带载的测试情况结果差别很大的,而且带载是模拟实际的情况。
另外还有电磁包和DCDC都是工作组进行测试摸底我把一些不合格的频段列举出来,大家可以参考一下,这个产品对整车影响的频段是最重要的频段,也是我们测试经验所得我觉得这个挺重要的,可以跟大家分享一下,大家可以在改进产品的过程中做一些参考。
另外18655现在新的修订版本明确提出要带载了布置图上已经有反托电机的要求。我们摸底是在中国汽车技术研究中心有一个叫eCHAMBER实验室进行的,我们做的摸底都在这个平台进行的。这个工作组有二十多家整车零部件厂参加了,在2015年10月要完成8套电机电控对比工作,将来这个如果出来我觉得在行业内还是很重要的,也希望没有参加的企业也能够参加进来,来为电磁兼容性贡献一份力量。
18387是公告实验所以单独说一下,公告实验是按照SAE修订的,它的限值变得更严格了,它的工作状态会更多了,原来比如跑40公里每小时现在不行了,还有自动状态,还有怠速缓行的状态,还有更多的速度模式还要加载加上道路的负载,所以测试更加严格了,这个标准工作组六月份就成立了。
测试结果也不是特别理想,因为限值更加严格,所以有一部分频段还会出现超标的情况,这个希望有尽快有整车厂家做一些摸底,这样能够保证公告的情况更好满足。
ECR10整车厂可能比较了解,有三个版本,03版、04版、05版,现在03版到期限了,但是现在中国把它转化成强制性标准,里面有抗扰性的测试项目,04、05就增加了充电过程了还包括下面很多测试项目,2004年增加整车充电过程的,2005年又增加车载充电机混合兼容系统,零部件的要求,所以再出口认证要关注充电性的电池兼容性充电要求了,因为2003版电动车可能考虑电池管理、DCDC等等,05版要考察充电过程的测试。
总结一下,ECR第三版是强制的,第5版充电电池兼容性可能转化成汽车行业标准,专门做充电耦合系统的可能也包括无线耦合系统的,比如61851在中国是18487.1参照这个标准做标准的电磁兼容性的内容,也包括很多测试项目,有抗扰、发射的,这个专门针对车载充电机或充电桩这块。
像7637-4也是内部抗扰损害的测试,比如高压断电或者加电影响大不大,会不会影响你的电机,所以电磁兼容性的要求越来越多,可是电磁兼容性的性能还是有待提高,我们国家的一些标委会也努力把这些标准各个方面转化成中国的标准,来为提过我们产品电磁兼容性做出努力,我今天说的内容就是这些,谢谢大家。
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