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題日益突出。為使中國汽車電磁兼容認(rèn)證法規(guī)與國際有效接軌,促進中國汽車產(chǎn)品質(zhì)量的提升機國際化,近期我國制定并頒布了整車電磁兼容性強制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB 34660-2017,本文則通過詳細(xì)對比GB 34660-2017與GB 14023-2011的技術(shù)差異,分析當(dāng)前我國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,動力電池、電驅(qū)動系統(tǒng)、DC/DC、電動助力轉(zhuǎn)向油泵的DC/AC控制器、電動打氣泵的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題日益突出。
同時,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,對整車電磁抗擾性的要求越來越高。但是,我國汽車產(chǎn)品電磁兼容認(rèn)證一直只關(guān)注電磁發(fā)射的要求,對與汽車安全性能息息相關(guān)的電磁抗擾性尚無具體的法規(guī)要求,即我國整車電磁兼容法規(guī)有待進一步完善。
隨著全球化的進程,國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)。為使我國的汽車電磁兼容認(rèn)證和國際有效接軌,促進中國汽車產(chǎn)品的質(zhì)量提升以及國際化,滿足我國汽車出口量不斷增加需求,中國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,我國制定并發(fā)布更加完善并適應(yīng)國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制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB 14023-2011。GB 34660-2017于2017年11月1日發(fā)布,2018年1月1日實施,同時在標(biāo)準(zhǔn)實施日期的基礎(chǔ)上建議:1)新定型車,自標(biāo)準(zhǔn)實施日之后的24個月后(即2020年1月1日)開始實施;2)在生產(chǎn)車,自標(biāo)準(zhǔn)實施日之后的36個月后(即2021年1月1日)開始實施。
首先,本文詳細(xì)分析了GB 34660-2017對整車測試具體要求。其次,本文對比了GB 34660-2017和GB 14023-2011具體區(qū)別。基于以上兩方面的分析,本文同時指出了GB 34660-2017中仍然存在的問題,以便于汽車電子設(shè)計工作者改進產(chǎn)品的電磁兼容性能。
2 GB 34660-2017主要測試項目
GB 34660-2017標(biāo)準(zhǔn)與ECE R10.03法規(guī)的主體框架、測試項目、測試方法、要求均一致;同時,GB 34660-2017標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合了各國標(biāo)、國際標(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試規(guī)范。本文重點對整車電磁兼容性要求進行分析。
首先,對于整車測試項目,GB 34660-2017同時適用于傳統(tǒng)車和新能源車,主要測試項目包括車輛寬帶發(fā)射、車輛窄帶發(fā)射、車輛抗擾度。此三個整車電磁兼容性測試項目的參考標(biāo)準(zhǔn)見表1。相比于GB 14023-2011標(biāo)準(zhǔn),GB 34660-2017標(biāo)準(zhǔn)的整車測試項目增加了整車電磁抗擾度測試,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)射測試明確要求采用準(zhǔn)峰值測量方法。
表1GB34660-2017整車測試項目參考依據(jù)
其次,相比于GB 14023-2011標(biāo)準(zhǔn),GB 34660-2017標(biāo)準(zhǔn)還強制增加了零部件的電磁兼容性能的測試要求。零部件的電磁兼容測試項目及參考標(biāo)準(zhǔn)見表2。
表2GB34660-2017零部件測試項目參考依據(jù)
3 GB 34660-2017與GB14023-2011整車發(fā)射測試技術(shù)對比
首先,從標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍來看,GB14023-2011適用于車輛、船、以及帶驅(qū)動機的裝置,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。具體對比情況詳見表3。
再次,在車輛的電磁發(fā)射測試試驗中,兩標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的車輛運行狀態(tài)、天線位置、數(shù)據(jù)處理和分析、評定方法等方面存在不同,詳細(xì)對比分析見表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,表4分析指出了GB 34660-2017仍然存在的問題。
表3GB34660-2017與GB 14023-2011整車發(fā)射限值要求對比
表4GB34660-2017與GB 14023-2011整車發(fā)射測量方法對比
4 GB 34660-2017整車抗擾試驗
相比于GB14023-2011,GB 34660-2017新增了整車抗擾試驗的相關(guān)規(guī)定,以考察和電磁安全相關(guān)的功能。
整車抗擾測試時,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試時各個零部件的工作狀態(tài),及具體準(zhǔn)確的失效判定準(zhǔn)則,為測試的開展提供了明確的依據(jù)。
同時,GB 34660-2017明確規(guī)定了抗擾測試中為建立場強確定的參考點應(yīng)滿足的要求、在測試頻段20MHz~2000MHz內(nèi)天線的極化方向(垂直極化)和實驗信號的調(diào)制方式、場強標(biāo)定方法等內(nèi)容。
因此,對于整車的抗擾性測試,GB 34660-2017提供了一個十分明確且全面的測試依據(jù)。
表5 車輛抗擾試驗條件和失效判定準(zhǔn)則
5 GB 34660-2017存在的問題及建議
通過以上內(nèi)容的對比分析,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試項目,更加嚴(yán)格的測試要求;即滿足GB 34660-2017的測試要求后,不需再提供GB14023-2011相關(guān)測試項目的測試報告。但是,正如第3部分的表4中所述,GB 34660-2017對寬帶發(fā)射和窄帶發(fā)射測試項目的車輛運行狀態(tài)和天線測試位置的規(guī)定不夠細(xì)致明確。
首先,對于寬帶發(fā)射測試項目中車輛狀態(tài),本文建議對于驅(qū)動系統(tǒng)(發(fā)動機、電動機、混合動力車型的發(fā)動機和電動機)的運行狀態(tài)可參考GB14023-2011的相關(guān)規(guī)定。同時,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、危險報警燈是否工作;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)、電動車窗位置、是否系安全帶、中控車門是否鎖閉。
其次,對于窄帶發(fā)射測試項目中車輛狀態(tài),在滿足GB 34660-2017相關(guān)規(guī)定的同時,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、危險報警燈是否工作;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)、電動車窗位置、是否系安全帶、中控車門是否鎖閉。
再次,對于寬帶發(fā)射和窄帶發(fā)射測試項目中天線的具體布置位置,本文提出兩個建議:(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量,且發(fā)動機或驅(qū)動電機中心在天線中點的法線上。(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
本文在分析了國家強制性整車電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)GB 34660-2017測試內(nèi)容及依據(jù)的基礎(chǔ)上,詳細(xì)對比了GB 34660-2017和被替代的GB14023-2011之間的具體區(qū)別;同時,本文指出了GB 34660-2017仍然存在的一些問題,并給出了相關(guān)建議。
希望本文對于汽車電子設(shè)計工作者改進產(chǎn)品的電磁兼容性能,汽車測試工程師順利開展整車電磁兼容測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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