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新能源汽车电磁兼容性标准进展及挑战
2017-11-01 14:16:49 来源：
新能源汽车EMC的相关背景。*，电动化、智能化和网联化已成为汽车技术发展的重要方向，为汽车电磁兼容（EMC）带来了新的挑战。第二，国内外标准、法规对新能源汽车EMC有强制性要求。比如汽车公告、CCC认证，获取新能源补贴都要求新能源汽车通过电磁兼容方面的检测。第三，新能源汽车电磁环境相较传统汽车更复杂、更恶劣，如何开展整车及BMS、电机/电控、DC/DC、充电系统等关键部件的EMC测评是当前标准研究的重点。第四，电动车电磁辐射是否会对人体有影响成为了公众新的关注热点。
一、国内外新能源汽车EMC标准
EMC标准涉及两方面的考核内容，一是电磁骚扰，二是电磁抗扰度。
1.整车标准（电磁骚扰）
序号
整车
中国
国际
欧洲
类别
1
对外部设施/设备的影响
GB/T 18387
CISPR 36
暂无
电动车辆的电磁场辐射强度的限值和测量方法， 9kHz～30MHz
2
GB 14023
CISPR 12
ECE R10
用于保护车外接收机的限值和测量方法，30MHz-1GHz
3
内部电气部件对车载接收机的影响
GB/T 18655
CISPR 25
暂无
用于保护车载接收机的限值和测试方法，150kHz～2.5GHz
4
充电过程中对电网用电设备的干扰
暂无
暂无
ECE R10
车辆AC电源线的谐波发射
5
暂无
暂无
车辆AC电源线的电压变化、波动、闪烁发射
6
充电过程中对网络和电信端口的干扰
暂无
暂无
网络和通讯端口上的射频传导发射
目前新能源汽车进入汽车“公告”目录、推荐目录和3C认证，需要满足GB 14023 和GB/T 18387标准的要求。GB/T18387参考引用了的美国SAE标准，目前国际上正在制定一个新标准，即CISPR36。GB/T 18655包含了整车和零部件的测试内容，对整车企业和零部件企业都是非常重要的标准。国内暂时还没有发布测试整车充电过程中对电网用电设备及网络、电信端口影响的EMC标准。
2.整车标准(电磁抗扰度)
序号
整车
中国
国际
欧洲
类别
1
人体静电对车辆的影响
GB/T 19951
ISO 10605
暂无
静电放电抗扰度试验
2
防止车外电磁辐射对车辆的干扰
GB/T 33012.2
ISO 11451-2
ECE R10
车外辐射源法（自由场法）
3
防止车内无线设备对车辆的干扰
GB/T 33012.3
ISO 11451-3
车载发射机模拟法
4
防止线束耦合信号对车辆的干扰
GB/T 33012.4
ISO 11451-4
大电流注入法
5
防止电网用电设备、雷击对车辆充电影响
暂无
暂无
沿AC和DC电源线上的电快速瞬态脉冲群抗扰度测试
6
暂无
暂无
沿AC和DC电源线上的浪涌抗扰度测试
需要注意的是，GB/T 33012是2017年5月1日才正式实施的。在此之前，除静电放电抗扰度试验标准外，国内一直没有其他的整车抗扰度标准。GB/T 33012也没有涵盖新能源汽车充电系统的抗扰度测试内容。目前国内整车抗扰度测试并未强制要求，未能全面评价电动汽车的EMC性能；相比而言，欧洲出口认证试验考核的内容更加全面。
3.关键零部件标准（电磁骚扰）
序号
零部件
中国
国际
欧洲
类别
1
辐射发射
GB/T 18655
CISPR 25
ECE R10
用于保护车载接收机的限值和测试方法
2
传导发射
GB/T 18655
CISPR 25
ECE R10
用于保护车载接收机的限值和测试方法
3
GB/T 21437.2
ISO 7637.2
沿电源线的电瞬态传导发射
4
GB 17625.1
IEC 61000-3-2
AC电源线的谐波发射
GB/Z 17625.6
IEC 61000-3-12
5
GB 17625.2
IEC 61000-3-3
AC电源线的电压变化、波动、闪烁发
GB/Z 17625.3
IEC 61000-3-11
6
暂无
暂无
网络和通讯端口上的射频传导骚扰测量
4.关键零部件标准（电磁抗扰度）
序号
零部件
中国
国际
欧洲
类别
1
辐射抗扰
GB/T 17619
ISO 11452-2
ISO 11452-3
ISO 11452-5ECE R10
自由场法、TEM小室法、带状线法
GB/T 33014.2
GB/T 33014.3
GB/T 33014.5
2
暂无
ISO 11452-8
暂无
磁场抗扰度
3
暂无
ISO 11452-9
暂无
便携式发射机模拟法
4
传导抗扰
GB/T 17619
ISO 11452-4
ECE R10
大电流注入法（BCI）
GB/T 33014.4
5
暂无
ISO 11452-7
暂无
射频能量直接注入法
6
暂无
ISO 11452-10
暂无
扩展音频范围的传导抗扰法
7
GB/T 21437.2
ISO 7637.2
ECE R10
沿电源线的瞬态传导抗扰度
8
GB/T 21437.3
ISO 7637.3
沿非电源线的瞬态传导抗扰度
9
GB/T 17626.4
IEC 61000-4-4
电快速瞬态脉冲群抗扰度测试
10
GB/T 17626.5
IEC 61000-4-5
浪涌（冲击）抗扰度测试
11
静电放电
GB/T 19951
ISO 10605
暂无
静电放电抗扰度试验
5.小结
（1）由于GB 14023和GB/T18387标准是强制实施，标准的修订将对汽车行业产生较大影响。
（2）中国尚缺少车辆充电与电网设备相互影响的以及无线充电时的EMC标准。
（3）国内针对高压部件的EMC标准不完善，缺少高压部件的试验限值和试验方法；
（4）零部件电磁抗扰度测试标准相比国际标准还不完备，如磁场抗扰度、便携式发射机模拟法等。
（5）中国还没有发布新能源汽车电磁环境对人体影响的评测标准。
二、新能源汽车EMC标准*新进展
1.国际标准动态（整车部分）
序号
国际标准
内容
标准动态
1
CISPR 12
用于保护车外接收机的限值和测量方法，30MHz-1GHz
预计2017年12月发布，作出重大技术变动，增加充电模式下测试要求
2
CISPR 25
用于保护车内接收机的限值和测量方法，150kHz～108MHz
2016年10月发布，增加整车充电状态测试
3
CISPR 36
用于保护车外接收机的限值和测量方法，30 MHz以下频段
预计2019年3月发布，测量低频电磁场发射
4
IEC 62764-1
汽车环境中电子和电气设备相对于人体暴露场的测量程序 - 第1部分：低频磁场
预计2017年发布，测量汽车电磁环境对人体影响
2.国内标准动态（整车部分）
序号
中国标准
参考标准
内容
标准动态
1
GB
XXXXXECE R10.03
道路车辆 电磁兼容性要求和试验方法
苏州泰思特科技有限公司起草已报批。
包含电磁发射和抗扰度测试内容
2
GB 14023（修订）
CISPR12
用于保护车外接收机的限值和测量方法，30MHz-1GHz
计划2019年发布；重大技术变动，增加充电模式下测试要求
3
GB/T 18655（修订）
CISPR 25
用于保护车载接收机的限值和测试方法，150kHz～2.5GHz
计划2017年7月完成送审稿，9月报批，增加整车充电状态测试
4
GB/T 18387（修订）
SAE J551
用于保护车外接收机的限值和测量方法，30 MHz以下频段
2017年5月发布，2017年12月1日实施；重大技术变更、修改测试频段、限值要求、试验条件等
5
GB/T XXXX
IEC 62764-1；
车辆电磁场相对于人体暴露的测量方法
预计2017年底提交报批稿，规定了车辆低频电磁环境的测量方法
JASO TP13002等
6
T/CEC XXXX
——
电动汽车无线充电电磁暴露限值与测试方法
计划2017年完成
7
GB/T XXXX
——
电动汽车无线充电系统EMC
计划2019年完成
8
GB/T XXXX
ECE R10.05
电动汽车充电耦合系统EMC
计划2018年完成
9
GB/T 19951(修订)
ISO 10605
静电放电试验
苏州泰思特电子科技有限公司已报批，预计2017年完成
GB 14023（CISPR 12）标准变化
序号
内容
GB 14023-2011
GB 14023-20XX（拟）
1
充电模式
无
有，SOC处于20%-80%，充电电流值80%以上
2
充电用人工网络
无
1、增加DC电源充电用HV-AN
2、增加AC电源充电用AMN
3、增加通讯线用AAN
3
测试布置
天线对准发动机中心
天线对准车辆中心，可能有多个测量位置
4
测量不确定度
无
增加
5
型式认证限值
有
无
6
监督检验限值
有
无
7
符合性判定
符合QP限值或PK限值
1、传统车符合QP或PK限值。
2、电动车须满足QP限值。
GB/T 18387标准的变化
序号
内容
GB/T 18387-2008
GB/T 18387-2017
1
测试频段
9KHz～30 MHz
150KHz～30 MHz
2
车载充电系统传导发射测试
有
无
3
磁场测试方向
三个正交方向
仅横向和径向
4
环天线高度
1m
1.3m
5
运行状态
16km/h和64km/h，空载
16km/h和70km/h，设置测功机道路负荷为车辆满载状态
6
测功机要求
无
有
7
测试布置
只规定了天线高度、与车辆的距离，未规定具体位置。
明确天线高度和距离，确定四个具体位置。
8
限值表达
带宽归一化
去除带宽归一化
dB(μV/m/kHz)
dB(μV/m)
dB(μA/m/kHz)
dB(μA/m)
9
近场限值换算
与测试距离平方成反比
与测试距离立方成反比，
限值更宽松
3.整车标准发展动态小结：
（1）新能源汽车是当前整车EMC标准制定/修订的主要方向，重点增加了充电状态下的技术内容；
（2）国际标准已开始制定新能源汽车低频辐射电磁场标准。
（3）国内外正在制定车辆对人体影响的测试标准。
（4）GB 14023和GB/T 18387的技术内容进行了重大变动。
（5）目前还没有关于新能源智能网联汽车的EMC标准。
4.国内标准动态（部件部分）
序号
中国标准
参考标准
内容
标准动态
1
GB/T 18655(修订)
CISPR 25
部件电磁骚扰试验
计划2017年9月报批，重大技术内容变动。
2
GB/T 19951(修订)
ISO 10605
静电放电试验
已报批，预计2017年完成。
3
GB/T 33014.7
ISO 11452-7
射频能量直接注入法
预计2018年完成
4
GB/T 33014.8
ISO 11452-8
磁场抗扰度
预计2017年完成
5
GB/T 33014.9
ISO 11452-9
便携式发射机模拟法
预计2018年完成
6
GB/T 33014.10
ISO 11452-10
扩展音频范围的传导抗扰法
预计2017年完成
7
GB/T XXXXX
ECE R10等
驱动电机系统EMC
已报批，预计2017年完成
8
GB/T 32960.2
——
车载终端EMC
汽车公告已于2017年7月1日强制要求
9
GB 26149
——
乘用车胎压监测系统EMC
2016年10月通过送审稿
10
GB/T XXXX（制定，含EMC）
CISPR 25、QC/T 897
BMS电磁兼容性
计划2018年完成
11
GB/T XXXX（制定，含EMC）
ECE R10.05
传导式车载充电机EMC
计划2018年完成
QC/T 895
12
GB/T 24347（修订，含EMC）
CISPR 25
DC/DC变换器EMC
计划2018年完成
13
GB/T XXXX（制定，含EMC）
——
高压线束和连接器的屏蔽效能
计划2017年完成
GB/T 18655 标准变化
序号
内容
GB/T 18655-2010
GB/T 18655-20XX（拟）
1
整车充电模式
无
有
2
高压屏蔽供电系统试验方法和限值
无
有
3
北斗导航频段
无
有
4
其他测试频段和国际标准的关系
一致
针对中国对车载接收机应用频段进行修改
5
测试人工网络
低压AN
1、增加DC电源充电用HV-AN
2、增加AC电源充电用AMN
3、增加通讯线用AAN
6
暗室性能确认
无
有
新增关键零部件EMC标准内容
序号
测试项目
电机驱动系统
BMS
DC/DC
胎压监控系统
1
宽带辐射发射
√
√
√
√
2
窄带辐射发射
√
√
√
√
3
抗扰度试验
√
√
√
√
4
大电流注入
√
√
√
√
5
辐射抗扰度
√
√
√
√
6
沿电源线瞬态传导抗扰度
√
√
√
√
7
静电放电
√
√
√
√
部件标准发展动态小结
（1）现有标准是针对传统汽车零部件制定的，新能源汽车高压、大电流部件不能完全适用。
（2）零部件电磁抗扰度测试标准正在逐渐完善。
（3）新能源汽车零部件产品类EMC标准正在密集制定、修订；而产品性能类标准中的EMC内容也正在不断完善，检测项目增多。
（4）重要的零部件EMC标准GB/T 18655的技术内容作出了重大变动。
（5）零部件EMC标准的测试条件越来越趋于实际工况。
三、所面临的挑战
1、对整车企业的挑战
A.随着汽车电动化、智能化和网联化，汽车出现EMC问题的几率越来越大。
B.随着国内外EMC标准、法规的不断制定、修订，技术难度越来越高。
建议措施：
（1）关注各类产品新技术，深入研究相关产品的EMC标准和技术，及早发现问题，确立改进点。
（2）建立企业EMC标准体系，根据标准变化情况，完善企业标准。
（3）进行EMC正向开发设计，关注产品前期设计、产品设计验证和产品批量验证，建立有效的供应商EMC管控流程。
2、对零部件企业的挑战
整车企业对产品EMC性能的要求也将越来越严，越来越全面，零部件技术、成本压力越来越大。
建议措施：
（1）充分了解整车企业具体车型的EMC要求，选择合适的试验标准。
（2）在产品设计初期提前考虑EMC设计，综合考虑设计和成本因素。
（3）选择适当的检测机构进行科学验证，降低成本和风险。
3、对检测机构的挑战
A.新标准、新产品、新技术的出现，对检测机构试验检测能力的要求越来越高。
B. 企业期望的不仅仅是提供EMC检测服务，还要求提供技术咨询服务 ，提供EMC综合解决方案。
应对措施：
（1）密切跟踪标准、产品和技术动态，持续投入，不断提升自身检测能力和人员技术水平。
（2）提供EMC技术培训、问题整改、正向开发和试验检测等全方位的服务。
4、新技术的挑战
如何开展新能源智能网联汽车EMC性能评估，发现和解决其潜在的EMC问题？包括：
（1）搭建测试环境（车在雷达频段可高达77GHz-82GHz，可能需要能够支持到极高频的吸波材料）
（2）模拟城市各种复杂工况、触发车辆相关功能模块
（3）避免工况模拟设备影响测试结果
（4）测试结果的量化评价等
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