如何解決新能源汽車中EMC的問題？

點(diǎn)擊數(shù)：60352018-08-01 08:44:00　來源: 重慶哥爾摩科技有限公司、電波暗室、電磁兼容暗室、汽車電子暗室、EMI系統(tǒng)測(cè)試、EMS系統(tǒng)測(cè)試、EMC測(cè)試附件、EMC測(cè)試天線

        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(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，我國(guó)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(guó)家強(qiáng)制要求新申報(bào)的新能源汽車必須符合EMC的國(guó)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(guó)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)室認(rèn)證測(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。由此最終得到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?。换蛘呤巩a(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，這是最徹底的解決方式，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。

最后，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。