郭夢(mèng)伊

（南京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，江蘇南京，210000）

0 前言

新能源汽車是實(shí)現(xiàn)人類綠色發(fā)展的重要交通工具，近年來(lái)有較大發(fā)展。隨著世界大部分國(guó)家同意減少碳排放，各國(guó)今后將采取具有約束力的共同政策。汽車工業(yè)作為當(dāng)下支撐國(guó)內(nèi)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，未來(lái)新的發(fā)展高潮必將是新能源汽車，新能源電磁兼容檢測(cè)直接關(guān)系到新能源汽車的穩(wěn)定發(fā)展，基于此，加強(qiáng)新能源汽車電磁兼容檢測(cè)迫在眉睫，需要深入研究總結(jié)方法、對(duì)策。

1 新能源汽車組成

新能源汽車自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含點(diǎn)火、發(fā)電、電機(jī)等眾多組成部分，在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各類輻射，影響到正常使用性能，而且輻射干擾還會(huì)對(duì)車輛的可靠性造成影響，影響下的汽車部件和組件運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)發(fā)生異常。于是，更好地使用具有高度干擾性質(zhì)的新型電動(dòng)動(dòng)力、混合動(dòng)力和燃料電池與新車輛內(nèi)的電力推進(jìn)系統(tǒng)，以及將高壓推進(jìn)器（DC/DC，DC/AC 等）與外部世界重疊，設(shè)計(jì)和擴(kuò)展陶瓷微電路，成為數(shù)十年乃至一百年以來(lái)需要解決的重要問(wèn)題。輻射干擾的類型復(fù)雜，例如，其可以釋放出各種各樣的頻譜和干擾，或數(shù)十千赫、數(shù)百兆赫，甚至連無(wú)線電頻率段都比其他車輛的控制器高，甚至?xí)?duì)周圍的其他車輛產(chǎn)生影響，危及到交通安全，造成不必要的交通事故。因此，在汽車開發(fā)的過(guò)程中，工程師需要對(duì)零部件進(jìn)行實(shí)際、可靠的測(cè)試，讓車輛所攜帶的全部裝置能夠滿足兼容標(biāo)準(zhǔn)。

世界衛(wèi)生組織（WHO）將電磁輻射列為僅次于噪音、水和大氣的第四大環(huán)境組織。盡管汽車制造廠商和零部件制造商都進(jìn)行了新能源汽車的電磁兼容性測(cè)試，但業(yè)主投訴的問(wèn)題依然存在?；旌蟿?dòng)力汽車等新能源汽車也正在遭受危機(jī)，此外，雖然干擾電磁并不會(huì)對(duì)除新能源汽車裝置外的人體和環(huán)境造成危害，但消費(fèi)者仍對(duì)其保持恐懼情緒。

2 電磁兼容性的基本定義

電磁干擾的來(lái)源多種多樣，干擾也時(shí)有發(fā)生，如果電氣設(shè)備在系統(tǒng)中平穩(wěn)、正常地運(yùn)行，而不受電磁干擾的影響，就可以滿意地說(shuō)，該系統(tǒng)的電氣設(shè)備是相互兼容的。然而，由于功能的多樣性、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、電力裝置的功率和頻率的增加以及敏感性的提高，這種本應(yīng)普遍和多樣化的情況變得難以實(shí)現(xiàn)。為了達(dá)到電磁兼容性，系統(tǒng)必須以系統(tǒng)的電磁環(huán)境為基礎(chǔ)，要求每個(gè)電磁設(shè)備不超過(guò)閾值，并具有一定的抗干擾能力，只有兩者都符合，才能保證系統(tǒng)的完全兼容性。

電磁兼容性的科學(xué)意義總結(jié)如下：“通用電磁環(huán)境中的設(shè)備（子系統(tǒng)、系統(tǒng)），共同執(zhí)行各自的職能。換句話說(shuō)，該設(shè)備不應(yīng)導(dǎo)致在同一電磁環(huán)境中從其他設(shè)備進(jìn)行電磁排放后達(dá)到電平降低的效果，也不應(yīng)導(dǎo)致同一電磁環(huán)境中任何其他設(shè)備（子系統(tǒng)或系統(tǒng)）遭受未經(jīng)授權(quán)的電平降低?！?/p>

3 影響新能源汽車電磁兼容性的因素分類

新能源汽車電磁干擾問(wèn)題的存在是制約新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵，就新能源汽車電磁干擾問(wèn)題現(xiàn)狀來(lái)看，汽車內(nèi)高壓系統(tǒng)的電磁干擾最為嚴(yán)重，主要在于新能源汽車搭載的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制、電池以及空調(diào)系統(tǒng)等高功率的電子設(shè)備，此外，例如BMS、VMS、ECU 等也會(huì)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)出電磁干擾，受到外部電磁干擾是也會(huì)喪失正常使用功能，造成新能源汽車故障，如果新能源汽車正在行駛過(guò)程中，很可能會(huì)直接威脅到駕駛者的生命安全。下面將新能源汽車電磁兼容性的影響因素總結(jié)為以下幾類進(jìn)行介紹。

3.1 車內(nèi)的電磁干擾

汽車內(nèi)部的電磁兼容性干擾有很多方面，包括，汽車的電磁干擾。當(dāng)車輛高速行駛時(shí)，由于汽車的速度非?？?，空氣被高速摩擦，車輛表面產(chǎn)生靜電電荷，其分布和靜電放電可能干擾車輛的電子兼容性。其原因大致可總結(jié)為以下四類，第一是電源線和接地原因；第二是導(dǎo)線或者信號(hào)線之間發(fā)生了串聯(lián)；第三是熱耗散性或電子設(shè)備內(nèi)部部件的穩(wěn)定性原因；第四是大功率元素產(chǎn)生的一系列電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互串聯(lián)原因。

3.2 車外的電磁干擾

影響車輛電子兼容性的車輛外部電磁干擾主要是車輛在行駛過(guò)程中所遇到的各種外部電磁干擾。就像高壓電線、高壓傳輸站的電磁干擾和高功率無(wú)線電傳輸站的電磁干擾，甚至是附近有兩輛車造成的電磁干擾。

3.3 車內(nèi)電子設(shè)備干擾

車輛駕駛時(shí)的干擾不僅包括靜電干擾，還包括車輛的各種電子設(shè)備的相互作用——電子元件的電子噪聲和車輛發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行所造成的干擾。最嚴(yán)重的問(wèn)題是汽車點(diǎn)火系統(tǒng)。因此，據(jù)說(shuō)車載電子設(shè)備的干擾在很大程度上會(huì)對(duì)汽車電磁兼容性產(chǎn)生干擾，這也是最常見的干擾，所以還需要進(jìn)一步研究，以解決車輛內(nèi)的電子設(shè)備的干擾問(wèn)題和減少影響汽車車輛的電磁兼容性方面的問(wèn)題。

4 汽車電磁兼容（EMC）標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)包括有四項(xiàng)有關(guān)車輛的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)：分別是GB/T18387《電動(dòng)車輛的電磁場(chǎng)輻射的限值和測(cè)量方法》，GB/T18655《車輛、船和內(nèi)燃機(jī)無(wú)線電騷擾特性用于保護(hù)車載接收機(jī)的限值和測(cè)量方法》，GB14023《車輛、船和內(nèi)燃機(jī)無(wú)線電騷擾特性用于保護(hù)車外接收機(jī)的限值和測(cè)量方法》和GB/T17619《機(jī)動(dòng)車電子電器組件的電磁輻射抗擾性限值和測(cè)量方法》。歐洲委員會(huì)發(fā)表了一項(xiàng)呼吁，要求就工業(yè)和材料技術(shù)（工業(yè)和先進(jìn)材料技術(shù)）領(lǐng)域的研究和發(fā)展方案提出建議。其中，只有GB/T18387 特別關(guān)注電動(dòng)汽車，這符合美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)的SAEJ551-5 標(biāo)準(zhǔn)“測(cè)量電磁場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度和電動(dòng)汽車功率水平”。

5 新能源汽車電磁兼容性檢測(cè)認(rèn)證方法分析

5.1 電機(jī)控制器的EMC 整改

控制板和驅(qū)動(dòng)功率板做了一些修正：框架引入了過(guò)濾器，在地面上處理與振動(dòng)干擾來(lái)源晶體，而控制板上安裝了一個(gè)電纜，注意屏幕過(guò)濾器是放置在干擾的來(lái)源附近；對(duì)于功率板的功率模塊部分，已經(jīng)采取了額外的措施來(lái)減少電線的中斷速度，從而減少它在電磁干擾下產(chǎn)生的能量。關(guān)于控制框架，因此產(chǎn)生的電磁干擾功率模塊非常高，也是板電磁干擾的主要來(lái)源的控制裝置，發(fā)動(dòng)機(jī)的電磁干擾功率模塊的解決方案變得至關(guān)重要；在可能的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的控制應(yīng)使用保護(hù)和密封性系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的控制應(yīng)盡可能加強(qiáng)，以擴(kuò)大地面區(qū)域。因?yàn)榭刂粕系拿钚盘?hào)具有強(qiáng)烈的電磁干擾作用，連接到發(fā)動(dòng)機(jī)控制輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)三相線被一條保護(hù)線屏蔽，并對(duì)車輛的其他電子設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

5.2 電源變換器DC-DC 的EMC 整改

DC-DC 功率轉(zhuǎn)換器也是干擾的主要來(lái)源之一，由于其輸入是高壓輸入，輸出是大電流輸出，再加上其內(nèi)部功率管在通斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的脈沖干擾，因此，當(dāng)制定一個(gè)程序時(shí)，必須仔細(xì)考慮，嘗試一種綜合的處理方法，考慮到干擾和干擾路徑的程序等。處理方法如下：控制面板應(yīng)合理規(guī)劃多氯聯(lián)苯的在線位移，盡可能隔離易受干擾的信號(hào)，避免大量外部干擾。即使在DC 內(nèi)部，光束的使用也應(yīng)盡可能少，即使不能避免，也應(yīng)盡可能少。如果控制面板上有很高的電位，可以避免這些中斷造成的干擾，以便盡可能延長(zhǎng)中斷的時(shí)間。如果空間允許，可以從內(nèi)部過(guò)濾輸入和輸出的水，以減少DC 的內(nèi)部干擾。由于DC-DC 在其運(yùn)行過(guò)程中受到大量的干擾和干擾，因此可以使用保護(hù)系統(tǒng)來(lái)排除任何空間輻射的可能性。DC-DC作為一種特殊的產(chǎn)品，目前還沒(méi)有統(tǒng)一的電磁兼容性測(cè)試規(guī)范，特別是在傳輸測(cè)試方面。因?yàn)楦鶕?jù)常規(guī)的理解，可以這樣做只是騷擾輸入傳輸測(cè)試，但由于電力是車載電子設(shè)備供電，其質(zhì)量好壞，許多電子設(shè)備會(huì)直接影響機(jī)組的穩(wěn)定與否，所以測(cè)試項(xiàng)目應(yīng)盡可能干擾，也要對(duì)其輸出端做傳導(dǎo)騷擾的測(cè)試。但其功率密度不可避免地產(chǎn)生巨大的電磁干擾，所以除了專員相應(yīng)所需的電路板上，也必須加強(qiáng)屏蔽結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)，它的外殼，金屬和阻止必須良好，這樣就可以屏蔽電磁輻射騷擾內(nèi)部空間中泄露出來(lái)。

5.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)與空調(diào)系統(tǒng)的電磁兼容性測(cè)試方法

發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)非常強(qiáng)大，也可能會(huì)造成嚴(yán)重的干擾，所以它也是很大的干擾源之一?？梢园凑障旅嫠悸穪?lái)處理：對(duì)電機(jī)的三相線要做屏蔽，而且要兩端接地；要加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)外殼的地層，最好有更多更好的地層。發(fā)動(dòng)機(jī)控制線路也需要遏制，因?yàn)?，如果不這樣做，其他控制器的控制信號(hào)也可以發(fā)射干擾信號(hào)，從而控制交通安全受到損害。即使是新能源汽車，空調(diào)系統(tǒng)也非常強(qiáng)大，包括空調(diào)通風(fēng)機(jī)、冷凝和壓縮機(jī)，因此會(huì)造成嚴(yán)重的干擾，也是一個(gè)需要單獨(dú)且合理處理的問(wèn)題。電纜也必須包括在EMC 計(jì)劃中，同時(shí)也要預(yù)留一些措施，注意信號(hào)線和干擾線的單獨(dú)處理。

6 結(jié)束語(yǔ)

新能源汽車屬于當(dāng)下全球范圍內(nèi)研究的重要領(lǐng)域，電磁兼容性問(wèn)題作為制約其進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題，值得深入研究找到合適的電磁兼容性認(rèn)證和處理方法，以減輕電磁兼容性的負(fù)面影響，保障新能源汽車的穩(wěn)定性，也為新能源汽車在全球范圍內(nèi)的深入研究和應(yīng)用提供幫助。