汽车试验：电动汽车用驱动电机系统电磁兼容性试验方法

电动汽车上的电力电子变换装置无论数量还是功率都远远超过传统汽车，电磁兼容问题的严重性和复杂性也远高于传统汽车。电机驱动系统是电动汽车的三大关键系统之一，也是最重要的功率变换装置，其电磁兼容性能（electromagneTIccompaTIbility，简称为EMC）不仅关系到自身的工作可靠性，而且会影响整车的安全运行能力和工作可靠性。从目前已有的电动汽车整车产品的检测过程来看，大部分车型都是经过多次整改才能够达到国标的相关规定。鉴于电磁兼容问题的重要性，基于电磁骚扰耦合和传播的一般机制。



本文给出了电动汽车用驱动电机系统电磁兼容性试验方法。适用于纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车用驱动电机系统。
注：电动汽车电源系统通常分为2种类型：第一种普通LV(低压)系统，其典型结构特点为非屏蔽，第二种HV系统，其典型结构特点为屏蔽。

试验方法如下：
一、电磁辐射发射试验
1、宽带电磁辐射发射试验
试验方法：本方法用于测试EUT产生的宽带电磁辐射发射， 若无其他规定， 在30MHz-1000MHz频率范围内，则按GB/T18655-2010中规定的方法进行试验。
试验状态：EUT应处于正常工作状态， 且转速为额定转速的50%， 扭矩为额定扭矩的50%， 机械输出负载达到持续功率的25%。
当转速或扭矩达不到EUT试验状态时， 可调整扭矩或转速以达到持续功率的25%， 并在试验报告中注明。
如EUT包含多个单元， 单元之间的连接线宜使用原车上使用的连接线束；如果无法实现， 电子控制单元和人工电源网络(AN)间的连接线长度应符合本标准规定.线束应按实际情况端接，并带实际负载和激励。
试验布置：试验布置图见图3.
屏蔽配置应按照车辆的实际情况布置，通常所有屏蔽的HV部件应低阻抗正常接地(例如AN、电缆、连接器等状态) EUT和负载均应接地。室外的HV电源应经由馈通滤波连接。
除非另有指定，否则与接地平面前端平行的LV线束、HV线束的长度应分别为1500mm±75mm。LV线束和HV线束的长度(包括连接器)应分别为。HV试验线束应与LV试验线束间距。所有线束应放置在无导电性、低相对介电常数材料上，距接地平面上方50mm+5mm的位置。HV正极电源线和HV负极电源线可以是单根的同轴屏蔽线缆，或共用同一个屏蔽层，推荐使用车辆原装HV线束，电机三相线同样适用于本条规定.除非另有规定， 否则EUT壳体应直接或通过指定阻抗连接到接地平面.为避免环境噪声的影响，应在试验之前进行环境噪声测试，环境噪声电平应比限值低6dB.




试验要求：
应在半电波暗室中进行测量， 频率范围为30 MHz-1000 MHz。应该分别在天线垂直极化和水平极化下进行测量。可以使用频谱分析仪或扫描接收机进行测量，测量参数应按照GB/T18655-2010中规定来设置。为加快测试进度，可以使用峰值检波器进行扫描，但是当峰值测量结果超过限值要求时，应使用准峰值检波器进行最终测试。
2、窄带电磁辐射发射试验
试验方法：本方法用于测试EUT(例如以微处理器为核心的系统) 产生的窄带电磁辐射发射， 若无其他说明，在30MHz--1000MHz频率范围内， 则应按GB/T 18655—2010中规定的方法进行试验。
试验状态：HV和LV正常供电：EUT驱动模块处于待机状态， 无输出功率。
试验布置：试验布置要求见图3。
试验要求：应在半电波暗室中进行测量， 频率范围为30MHz--1000MHz.
应该分别在天线垂直极化和水平极化下进行测量，可以使用频谱分析仪或扫描接收机进行测量，测量参数应按照GB/T18655-2010中规定来设置。

二、抗扰度试验
1、电磁辐射抗扰度
一般要求：采用电波暗室法和大电流注入(BCI）法相结合的方法进行试验。其中， 在20MHz--200MHz频率范围内， 采用大电流注入(BCI）法， 抗扰试验强度应不低于60mA：在200MHz--2000MHz率范围内， 采用电波暗室(ALSE) 法， 抗扰试验强度应不低于30V/m.所有试验的频率步长(对数或线性)不得大于表6规定。每个测试频点的驻留时间不得小于2s。如检测机构与EUT供应商没有特殊规定， 则试验信号的调制应满足：
a) 调幅(AM) ：适用频率范围为20MHz~800MHz， 调制频率为1kHz， 调制深度为80%；脉冲调制(PM) ：适用频率范围为800MHz--2000MHz， 脉宽为577ps， 周期为4600ps.
b)其他试验条件应符合GB/T33014.1的规定.


按照GB/T33014.4采用“替代法”，使用电流注入探头将电流直接感应到LV连接线束上进行抗扰度试验。电流注入探头应分别放置在与EUT连接器距离150mm、450mm和750mm处。应按GB/T33014.2使用“替代法”建立试验场强，在天线垂直极化的情况下进行抗扰度试验。测试频率低于1000MHz时， 测试天线应正对线束的中间：测试频率大于或等于1000MHz时， 测试天线应正对EUT的控制器。
试验状态：EUT应处于正常工作状态， 且转速为额定转速的50%， 扭矩为额定扭矩的50%， 机械输出负载达到持续功率的25%。当转速或扭矩达不到EUT试验状态时， 可调整扭矩或转速以达到持续功率的25%， 并在试验报告中注明。
注：当无法满足功率要求时， 可在试验报告中详细说明EUT的工作状态。
试验布置：大电流注入(BCI) 法试验布置图见图4；电波暗室(ALSE) 法试验布置图见图5。图5仅给出EUT使用频率在1GHz以上时喇叭天线的试验布置示例， 200MHz~1GHz频率范围可以使用如双锥天线进行试验。屏蔽配置应按照车辆的系列配置。通常所有屏蔽的I IV部件应低阻抗正常接地(例如AN、电缆、连接器等) 。EUT和负载应接地。室外的HIV电源应经由馈通滤波连接。
除非另有指定， 否则与接地平面前端平行的LV线束和HV线束的长度应分别为1500mm±75mm。LV线束和HIV线束的长度(包括连接器) 应分别为。HV试验线束应与LV试验线束间距。车辆使用的原装I IV线束可以选择使用。所有线束应放置在无导电性、低相对介电常数材料(e，≤1.4)上、距接地平面上方50mm士5mm的位置。
除非另有规定， 否则EUT壳体应直接连接到接地平面上。当通过指定阻抗连接到接地平面上时，应在试验报告中注明。
除非另有规定，否则注入探头仅置于LV线束上进行试验。








2、电源线瞬态传导的抗扰度试验
按GB/T21437.2—2008规定，应在LV电源线以及可能连接到LⅤ电源线的其他连接线上施加试验脉冲1， 2a， 2b， 3a.3b和4。EUT应处于待机状态， HV和LⅤ正常供电。试验过程中应对EUT的控制器实时进行监控。如有必要，应采取措施对辅助监控装置进行隔离。
3、静电放电抗扰度试验
按GB/T 19951规定进行试验。试验应依次进行EUT不通电状态和仅LV供电情况下的测试。在EUT不通电状态时， 模拟在装配过程中或维修时人体对EUT的直接放电， 对EUT搬运时容易触及的(但不限于)凹形连接管脚、壳体、按钮、开关、显示屏、壳体上的螺母和开口施加放电。使用截面积为0.5mm²~2mm²、长度不大于25mm的绝缘实心金属丝引出凹形连接管脚。
如果一个连接器内有多个密集管脚，难以逐个施加放电时，要像凹形管脚一样，使用横截面积为0.5mm²~2mm²、长度不大于25mm的绝缘实心金属丝引出。
在EUT仅LV供电的情况下， 不对EUT的连接器针脚及针座进行直接放电测试。对车内成员容易触及的表面、按键、开关、缝隙等位置进行试验。
各放电试验点在每种电压等级下承受至少3次正电压放电和3次负电压放电，放电间隔至少为5s。在每种电压等级下， EUT的放电试验点先承受一种极性的放电试验， 再承受相反极性的放电试验。在每连续3次放电期间和放电之后， 检验EUT是否符合静电放电抗扰度的判据要求。