汽車(新能源)電磁兼容檢測/新能源電動汽車電磁兼容測試儀器及實驗室規劃
電磁兼容配置方案
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1.車輛零組件電磁兼容試驗方法介紹
2.汽車電子電磁兼容測試項目
3.汽車電子干擾模擬器/汽車電子電磁兼容測試系統/汽車干擾模擬系統
5.汽車及車載電子設備電磁兼容EMC測試
7.車輛電氣設備的瞬變傳導騷擾和抗擾度性能測試
16.汽車電子電磁兼容抗干擾實驗室配置方案
汽車電子的一個重要特點是大量的電子設備被安置在一個極其緊湊的環境中,且設備類型差異很大,有發動機點火的高壓系統、汽車總線的數字系統和傳感器的小信號系統等,各個系統在啟動或運行期間都會產生一定類型的騷擾,而這些騷擾會通過空間輻射或導線耦合施加到別的系統上去,就有可能對別的系統造成干擾。電子系統可以輔助控制汽車,同時,電子系統受干擾出現故障時,也會對汽車造成誤控制,其后果十分嚴重,從而在設計上對汽車電子零部件的可靠性和穩定性提出了很高的要求。因此,對汽車零部件和整車所進行的干擾和抗干擾的電磁兼容試驗就顯得尤為重要。
所謂電磁兼容,是研究在有限的空間、時間、頻譜資源條件下,各種用電設備可以共存,并不致引起性能降級的一門科學。當前,幾乎所有的現代工業(包括電力、通信、交通、航天、軍工、計算機、醫療等)都必須解決電磁兼容問題。可以說,嚴謹準確的汽車電磁兼容測試是當代汽車安全行駛的基礎。
依據ISO11451、ISO11452、ISO7637、ISOTR10605和CISPR12、CISPR25等標準,汽車的電磁兼容測試可分為騷擾發射測試和敏感度測試。其中,騷擾發射測試又可分為輻射騷擾發射測試和傳導騷擾發射測試;敏感度測試也可分為傳導抗擾度測試和輻射抗擾度測試。以下對測試內容進行簡要介紹。
輻射騷擾發射測試:可分為整車和零部件測試,在電波暗室中進行,使被測車輛或零部件處于正常運行狀態,使用經校準的天線接收頻段內被測設備輻射的電磁場,看是否滿足標準中的場強限值要求,其中整車要在實際行駛的條件下進行測試,通常要將被測車輛固定在測試轉鼓上,并使車輛運行在某個速度上,且根據要求打開車上的一些電子設備(如收放機、大燈、雨刷器等),同時,將接收天線置于距車輛發動機3m或10m的位置,天線高度固定在3m。測試頻段通常為(30~1000)MHz。而對汽車電子零部件的輻射發射進行測量時,被測物應放置在一個非導體的、具有較低相對介電常數的材料上,并高于接地面約5cm。除非有特殊要求,被測物通常不接地。EUT的各個面距接地面邊緣約20cm。所有線束均放置在上述類型的非導電材料上。測量天線的參考點距線束距離約為100cm,測試頻段為(150~2345)MHz。輻射發射測試主要檢驗被測設備是否產生較強的輻射場強干擾別的設備或車輛。
傳導騷擾發射測試:僅對零部件進行測試,在屏蔽室內進行,使被測設備處于實際運行狀態,使用人工電源網絡或電流探頭接收頻段內被測設備外接線束上的干擾電壓或電流,主要考察該設備是否會通過導線耦合來干擾車內其他電子設備。
輻射抗擾度測試:可分為整車和零部件測試,在電波暗室中進行,同樣要使被測設備處于運行狀態。對于整車測試,在10kHz~3GHz頻段內使用經校準的場強照射被測車輛,觀察在滿足標準中的(25~100)V/m的場強等級下,該車輛運行會不會受到影響。對于零部件的輻射抗擾度測試,需要將被測設備置于暗室內的接地測試臺上,天線距離被測設備1m進行電波照射。該測試主要檢驗被測設備是否會受外界較強的場強干擾。
傳導抗擾度測試:僅對零部件進行測試,在屏蔽室內進行,使被測設備處于運行狀態,使用人工電源網絡或電流探頭將波形的干擾脈沖注入被測設備外接線束或機殼上,主要考察該設備是否會被車內其他電子設備干擾。同時,按照ISO7637的要求,用的幅度和波形的脈沖模擬汽車發動機或電控單元發出的干擾脈沖,并施加至汽車零部件的電源端和信號端,以對汽車零部件進行抗擾度測試,又稱瞬態過電壓抗擾度測試。
汽車零部件的ESD抗擾度測試:進行ESD(靜電放電)試驗參考的標準是ISO CD 10605以及DIN EN 61000-4-2,靜電放電試驗按人體模型進行。測試系統配置構成的關鍵設備是高壓靜電發生器。放電形式規定為:接觸放電和氣隙放電。在組件和系統兩個層面的接觸放電中都規定使用±2kV、±4kV、±6kV和±8kV的放電電壓對試件進行試驗,氣隙放電時使用±2kV、±8kV、±15kV的電壓進行試驗;在整車層面上則使用±4kV、±8kV、±15kV和±25kV進行試驗,對乘客可以接觸到的位置進行氣隙放電。
目前,國家*在昌平實驗基地興建完成了一間大10米法電波暗室,配備有全套測試天線,并安裝有3臺頻段從9kHz~3GHz的大功率功放,可在該頻段內實現zui高100V/m的測試場強。暗室內配置有一個直徑6.5m的轉臺和一個直徑2m的轉臺,除了可對絕大多數的電子產品進行檢測外,該暗室主要用于測試機動車整車和零部件的電磁兼容性能。根據標準的要求,對整車進行的輻射發射試驗和輻射抗擾度試驗,需要在被測車輛實際行駛的情況下進行。故暗室內的大轉臺上安裝有軸距可調的主被動式轉鼓,zui高可使車輛行駛時速達到100km/h,并且每個輪胎的速度變化都可任意編程,以對車輛各種模擬行駛情況進行測試。而在進行高等級輻射抗擾度測試時,需要對被測車輛施加一個較強的輻射場,場強zui高可達100V/m,對生物機體傷害較大,故國家*在駕駛室內配備了的氣動驅動的汽車駕駛機器人,并使用自行開發的控制系統和軟件來遠程控制車輛的行駛狀態。同時,國家*在汽車測試中,要通過攝像系統、音頻采集系統、總線信號采集系統、模擬量及數字量采集系統等各類信號采集裝置對被測車輛運行時的各個參數進行采集,并通過光纖將這些狀態參數傳輸到控制室,供測試人員監控或判斷車輛的運行情況,以便及時發現騷擾信號對汽車各個系統運行造成的影響。在傳導測試方面,國家*也配備有全套的ISO7637抗擾度試驗設備、汽車測試LISN和的ESD靜電發生器等設備,測試環境*按照標準進行配置。
產品介紹
隨著汽車的操作和安全性越來越依賴汽車中復雜智能控制系統,隨著汽車智能化技術的普及,越來越多的電子產品被汽車生產商所采用,比如汽車電子制動系統,電子控制傳動系統,電子控制轉向系統,汽車通訊系統。相應地對這些電子電器組件的電磁兼容性提出了技術要求,以增加車輛運行的安全性和可靠性及電磁抗擾性。電磁兼容技術與汽車排放技術,汽車安全技術同為汽車共性技術。新的歐洲汽車電磁兼容指令2004/104/EC 于2006 年7 月1 日正式頒布實施,該指令增加了對零部件瞬態抗擾度的測試要求,參考標準為ISO 7637-2 、-3。
EMC7637干擾測試儀器根據標準化組織制定ISO7637-2:2004和GB/T21437-2008標準來滿足的測試要求,用于考核車輛設備的電磁兼容性。
標準
ISO7637-2:2004和 GB/T21437-2008優點
參數
汽車微脈沖干擾模擬器GRP1-2A專門用于車輛電子設備的抗擾度測試,波形*ISO-7637-2(2004版)標準中P1和P2a脈沖要求. 脈沖P1 模擬由于關斷感性負載(如雨刷器馬達)產生的脈沖對其他并聯的汽車電子產品產生的沖擊電壓,脈沖P2a 發生在點火開關閉合情況下,負載開關開路所產生的波形,也可以發生在保險絲拔出或者熔斷的情況下。P1,P2a技術參數 Us脈沖幅度 | -660V....0V± 10 % +30V.....+60V+10 % |
Ri發生器內阻 | 2Ω,4Ω,10Ω,30Ω,50Ω |
td脈沖寬度 | 50μs,200μs,300μs,500μs,1ms,2ms ±10% |
tr脈沖前沿時間 | 0.5-1μs(2Ω),0.5-1μs(10Ω),1.5-3μs(50Ω) + 0% / - 50% |
tl脈沖間隔 | 0.2--99.9s(0.1s/步 0.1s/step) |
t2 DC電源衰減時間 | 200ms ± 10 % |
t3 浪涌延遲時間 | 不小于100μs |
實驗次數 | 0......9999次 |
本機工作電源 power supply | AC220V±10% 50/60Hz |
外型尺寸mm | 460*520*310 |
重量 | 約18Kg |
Us脈沖幅度((開路) | 30--300V(1V/步 1V/step) ± 10% |
Ri發生器內阻 | 50Ω(±20%) |
td脈沖持續時間 | 150ns±50ns |
tr脈沖前沿 | 5ns±1.5ns |
t5脈沖群間隔時間 | 0.09s--99.99s(0.01s/步 0.01s/step) |
t4脈沖群持續時間 | 1ms--100ms(1ms/步 1ms/step) |
t1頻率重復間隔 | 0.5kHz--200kHz(0.5kHz/步0.5kHz/step) |
脈沖極性Pulse polarity | 正或負 Positive or negative |
內置耦合/去耦網絡容量 | 2 (Max.100A) |
本機工作電源Built-in working power supply | AC220V±10% 50/60Hz |
外型尺寸mm | 460*520*310 |
重量 | 22Kg |
P2b | 12V系統 12V system | 24V系統 24V system |
UA測試電壓范圍 | 0-13.5V±0.5V | 0-27V±1V |
US脈沖電壓 | 10V | 20V |
td脈沖持續時間 | 0.2---2s(0.1s/步 0.1s/step) | |
t12電壓跌落時間 | 1----1.5ms | |
tr脈沖上升時間 | 1ms±0.5 ms | |
t6電壓延遲時間 | 1ms±0.5 ms | |
源阻抗 | 10mΩ以下 | |
N允許重復次數 | 1---99次/times | |
Imaxzui大負載電流 | 27A | 54A |
P4 | 12V系統 12V system | 24V系統 24V system |
UB穩定電壓 | 12V±0.2V | 24V±0.4V |
US*電壓跌落幅度 | 6V--7V(0.1V/步 0.1V/step) | 12V---16V(0.1V/步 0.1V/step) |
UA第二電壓跌落幅度 | 2.5V---6V(|Ua|≤|Us|) | 5V---12V(|Ua|≤|Us|) |
t7*跌落電壓穩定時間 | 10ms--45ms(5ms/步 5ms/step) | 5ms---100ms(5ms/步 5ms/step) |
t8由*跌落到第二跌落 | ≤50ms | |
t9第二跌落電壓穩定時間 | 0.5s---20s(0.5s/步 0.5s/step) | |
t10自穩定電壓到*跌 | 5ms | 10ms |
t11自第二跌落向穩定電 | 5ms---100ms(5ms/步 5ms/step) | |
源阻抗 | 10mΩ以下 | |
N允許重復次數 | 1---99次times | |
負載電流 | 1 | 30A |
本機工作電源 | AC220V±10% 50/60Hz | |
外型尺寸mm | 460*520*310 | |
重量 | 25Kg | |
保護功能 | 帶過熱保護.過電流保護.過電壓保護功能 |
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