如何解決新能源汽車中EMC的問題
出處:電子發(fā)燒友網(wǎng) 發(fā)布于:2018-07-30 14:07:34
為了降低石油依賴,促進(jìn)節(jié)能減排,推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展和提升國際競(jìng)爭(zhēng)力,我國將發(fā)展新能源汽車劃為交通領(lǐng)域的重大舉措之一。與此同時(shí),新能源汽車對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的符合性也成了關(guān)注的一大重點(diǎn)。今年4月,國家強(qiáng)制要求新申報(bào)的新能源汽車必須符合EMC的國家標(biāo)準(zhǔn)。因此,新能源汽車的EMC測(cè)試及其解決方案成了各大汽車廠商和零部件供應(yīng)商亟需面對(duì)的問題。
按國家標(biāo)準(zhǔn)要求,整車EMC一般需要滿足GB14023-2011和GB/T18387-2008的要求。
1、GB14023-2011
GB14023-2011要求的被測(cè)車輛處于兩種運(yùn)行模式:分別為“上電且發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)”模式和“發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)”模式。
“上電且發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)”模式要求,車上的電器設(shè)備全部開啟,只有發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)但處于開關(guān)已經(jīng)打開的狀態(tài),等同于車輛處于怠速狀態(tài)。該狀態(tài)一般不需要司機(jī)在駕駛位上。在按照標(biāo)準(zhǔn)的平均值限值時(shí)采用該模式。
“發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)”模式要求,車輛以40km/hr的車速恒速運(yùn)行,該狀態(tài)要求有司機(jī)在駕駛位上操控并踩油門使車輛維持在40km/hr的車速運(yùn)行。在按照標(biāo)準(zhǔn)的峰值限值時(shí)采用該模式。
標(biāo)準(zhǔn)要求測(cè)試天線的位置分為水平極化和垂直極化兩個(gè)方向,由于新能源車輛相對(duì)一般的其他產(chǎn)品形體較大,所以試驗(yàn)通常在10米法的暗室進(jìn)行。
由于試驗(yàn)頻段從30MHz到1GHz,一般測(cè)試的樣品數(shù)量為單個(gè),所以標(biāo)準(zhǔn)特別規(guī)定,要求對(duì)單個(gè)樣品的測(cè)試結(jié)果比規(guī)定限值至少低2dB。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的時(shí)候,該限值一般已經(jīng)下調(diào)了2dB,這樣可以直觀地從測(cè)試波形圖上看出是否達(dá)到2dB的裕量要求。另一方面,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)需要測(cè)試車輛的左右兩側(cè)的限值,有條件的測(cè)試3個(gè)正交面,所以按照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試,至少需要8組結(jié)果。
2、GB/T18387-2008

GB/T18387-2008規(guī)定了電場(chǎng)發(fā)射和磁場(chǎng)發(fā)射的限值,頻段為9kHz-30MHz。標(biāo)準(zhǔn)要求車輛在16km/hr和64km/hr的穩(wěn)定車速下進(jìn)行測(cè)試。
與此同時(shí),需要分別采用棒狀天線和環(huán)狀天線去測(cè)試電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度,而且還需對(duì)電場(chǎng)的垂直方向和磁場(chǎng)的3個(gè)正交方向進(jìn)行測(cè)試,然后在車輛的4個(gè)面再進(jìn)行重復(fù)測(cè)試。由此終得到24組測(cè)試結(jié)果。
新能源車上影響EMC的因素比較復(fù)雜,但從其測(cè)試結(jié)果的曲線上可以分析具體的干擾源。針對(duì)不同的干擾源采取不同的EMC措施,這樣可以使EMC方案更經(jīng)濟(jì)適用,呈現(xiàn)更好的效果。
一般來說,新能源車上的電子電控設(shè)備都可能是EMC的干擾源,主要有電機(jī)、電機(jī)控制器、主控制器、輔助電機(jī)控制器(含DC/DC)、空調(diào)、BMS、充電機(jī)、高壓配電柜、操控臺(tái)面板、車載娛樂設(shè)備等,同時(shí)相應(yīng)的電纜走線方向和走線形式、接口或接頭的不當(dāng)連接也可能成為局部的EMC干擾源。
在實(shí)施EMC的解決措施之前,首先需要根據(jù)預(yù)掃描的結(jié)果,判斷超標(biāo)的頻段干擾源,找到干擾源后再對(duì)癥下藥地采取措施。
EMC的基本應(yīng)對(duì)措施有屏蔽、吸收、搭鐵。
屏蔽的本質(zhì)是避免干擾源產(chǎn)生的干擾發(fā)射或傳導(dǎo)出來,使其不被接收機(jī)接收到,從而降低干擾限值。在實(shí)際處理時(shí),需要判斷可能造成泄漏的孔縫,然后減小孔縫的大小;或者使產(chǎn)品裝配和安裝在電氣連接上時(shí)杜絕孔縫的形成;另外還可以利用車架的低阻抗回路增強(qiáng)屏蔽效果。
吸收是將干擾源的干擾就近吸收,使其不會(huì)沿著導(dǎo)線和空間向外輻射。這樣既不會(huì)干擾內(nèi)部電路,也不會(huì)干擾外部電子設(shè)備,同樣可以達(dá)到降低干擾限值的效果。
搭鐵是提供一個(gè)干擾的低阻抗回路,使干擾經(jīng)過較短的低阻抗通路就回到干擾源,借此減少對(duì)外的干擾,降低干擾限值。
還有一類措施是直接從干擾源本身去處理,這需要在設(shè)計(jì)初期就進(jìn)行充分考慮。降低產(chǎn)生干擾的可能性,使產(chǎn)品產(chǎn)生的干擾非常小甚至不會(huì)產(chǎn)生干擾,這是徹底的解決方式,但往往會(huì)相應(yīng)地導(dǎo)致性能降低或成本升高。該方案一般不適于后期處理。
,為了保證批量供貨的產(chǎn)品也能夠滿足EMC標(biāo)準(zhǔn)的要求,需要將整體改進(jìn)措施再落實(shí)到設(shè)計(jì)文件中,從而保證批量供貨的產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)要求。各廠商需與整車廠協(xié)商如何在整車安裝時(shí)保證措施貫徹到位,尤其是在整車廠裝配時(shí)實(shí)施的有關(guān)屏蔽和搭鐵的措施。
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