測(cè)試軟件與系統(tǒng)
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法規(guī)要求、產(chǎn)品可靠性與用戶安全的全面評(píng)估
車(chē)載OBC的電磁兼容性測(cè)試需滿足從國(guó)際到企業(yè)的多層級(jí)法規(guī)要求,且標(biāo)準(zhǔn)換版與實(shí)施節(jié)點(diǎn)直接影響產(chǎn)品上市周期及合規(guī)性。法規(guī)要求呈現(xiàn)明確的層級(jí)遞進(jìn)結(jié)構(gòu):國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)框架,區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)為市場(chǎng)準(zhǔn)入門(mén)檻,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)則進(jìn)一步細(xì)化技術(shù)要求。
產(chǎn)品可靠性與功能安全是車(chē)載OBC電磁兼容性測(cè)試的核心目標(biāo)之一。隨著車(chē)載電子技術(shù)的進(jìn)步,尤其是高壓系統(tǒng)(如動(dòng)力電池電壓達(dá)300~600V,輸出電流可達(dá)500A)的普及,車(chē)內(nèi)電磁環(huán)境因高壓大電流影響受到嚴(yán)重污染,高壓產(chǎn)品的電磁兼容性能設(shè)計(jì)與管控已成為保障車(chē)輛可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。
車(chē)載OBC的電磁兼容性(EMC)測(cè)試與用戶安全之間存在明確的量化關(guān)聯(lián)。通過(guò)設(shè)定嚴(yán)格的輻射發(fā)射限值,EMC測(cè)試可直接控制車(chē)輛電磁輻射對(duì)人體的暴露風(fēng)險(xiǎn)。
CISPR 25標(biāo)準(zhǔn)全稱為《Vehicles, boats and internal combustion engines – Radio disturbance characteristics – Limits and methods of measurement for the protection of on-board receivers》,是國(guó)際無(wú)線電干擾特別委員會(huì)(CISPR)制定的核心汽車(chē)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。
新增5.9GHz V2X通信頻段的兼容性要求對(duì)OBC設(shè)計(jì)提出更高要求,需在三個(gè)層面進(jìn)行優(yōu)化:
ISO 11452系列標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際上針對(duì)汽車(chē)電子部件電磁抗擾度測(cè)試的核心標(biāo)準(zhǔn)體系,覆蓋頻率范圍10kHz至18GHz,適用于各類(lèi)車(chē)輛推進(jìn)系統(tǒng)。
| 測(cè)試方法 | 適用標(biāo)準(zhǔn) | 頻率范圍 | 適用對(duì)象 | 核心優(yōu)勢(shì) |
|---|---|---|---|---|
| 電波暗室法 | ISO 11452-2 | 80MHz-18GHz | 零部件 | 模擬開(kāi)闊場(chǎng)測(cè)試環(huán)境,并屏蔽外部干擾信號(hào) |
| 大電流注入法(BCI) | ISO 11452-4 | 100kHz-400MHz | 車(chē)載OBC等高壓系統(tǒng)的線束 | 直接通過(guò)線束注入干擾電流,模擬高壓線束實(shí)際工況的電磁耦合路徑 |
| TEM小室法 | ISO 11452-3 | 0.01MHz-200MHz | 小型電子部件 | 產(chǎn)生均勻電磁場(chǎng) |
| 混響室測(cè)試 | ISO 11452-11 | LUF-18GHz | 研發(fā)階段部件及整車(chē) | 通過(guò)攪拌器產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)均勻場(chǎng),快速暴露潛在問(wèn)題 |
GB/T 18655-2025全稱為《車(chē)輛、船和內(nèi)燃機(jī) 無(wú)線電騷擾特性 用于保護(hù)車(chē)載接收機(jī)的限值和測(cè)量方法》,于2025年2月28日發(fā)布并實(shí)施,技術(shù)內(nèi)容等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)CISPR 25:2021。
| 版本 | 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)依據(jù) | 主要技術(shù)差異 | 特殊要求 | 實(shí)施日期 |
|---|---|---|---|---|
| GB/T 18655-2010 | CISPR 25:2008 | 引入5個(gè)等級(jí)分類(lèi)(Class 1-5) | 無(wú) | 2011年 |
| GB/T 18655-2018 | CISPR 25:2016 | 填補(bǔ)電動(dòng)汽車(chē)零部件EMC標(biāo)準(zhǔn)空白 | 增加瞬態(tài)脈沖測(cè)試(ISO 7637)要求 | 2019/2/1 |
| GB/T 18655-2025 | CISPR 25:2021 | 擴(kuò)展輻射發(fā)射頻率范圍(30MHz~6GHz) | 強(qiáng)化瞬態(tài)脈沖測(cè)試要求 | 2025/2/28 |
GB/T 21437系列標(biāo)準(zhǔn)全稱為《道路車(chē)輛 電氣/電子部件對(duì)傳導(dǎo)和耦合引起的電騷擾試驗(yàn)方法》,旨在規(guī)范道路車(chē)輛用電氣/電子部件的電瞬態(tài)傳導(dǎo)發(fā)射和抗擾性試驗(yàn)方法。
| 標(biāo)準(zhǔn)部分 | 適用系統(tǒng)電壓 | 測(cè)試電壓 | 核心測(cè)試方法 | 適用范圍 |
|---|---|---|---|---|
| GB/T 21437.1-2021 | 12V/24V系統(tǒng) | 12V系統(tǒng): (13±1)V 24V系統(tǒng): (26±2)V |
術(shù)語(yǔ)定義 試驗(yàn)條件規(guī)范 功能特性分類(lèi) |
基礎(chǔ)框架標(biāo)準(zhǔn) 為后續(xù)試驗(yàn)提供依據(jù) |
| GB/T 21437.2-2021 | 12V/24V系統(tǒng) | 12V系統(tǒng): (13.5±0.5)V 24V系統(tǒng): (27±1)V |
沿電源線瞬態(tài)傳導(dǎo) 發(fā)射與抗擾性測(cè)試 |
低壓直流電源線路 瞬態(tài)干擾抑制驗(yàn)證 |
| GB/T 21437.3-2021 | 12V/24V系統(tǒng) | 未明確 | 容性耦合鉗(CCC)法 直接電容器耦合(DCC)法 感性耦合鉗(ICC)法 |
信號(hào)線/控制線 瞬態(tài)抗擾測(cè)試 (M/N/O/L類(lèi)車(chē)輛) |
為實(shí)現(xiàn)車(chē)載OBC電磁兼容性的全面合規(guī),需構(gòu)建"國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)+國(guó)標(biāo)+企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)"三級(jí)合規(guī)路徑,通過(guò)明確各層級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的差異與關(guān)聯(lián),結(jié)合系統(tǒng)性策略降低認(rèn)證成本并確保市場(chǎng)準(zhǔn)入。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)要求上呈現(xiàn)層級(jí)互補(bǔ)特征。在發(fā)射測(cè)試領(lǐng)域,GB/T 18655與CISPR 25基本等同,兩者測(cè)試方法均采用ALSE/TEM小室,限值要求均分為1-5級(jí),但國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)可能對(duì)瞬態(tài)脈沖(如ISO 7637)有額外要求。
傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試是評(píng)估車(chē)載OBC通過(guò)電源線、信號(hào)線傳導(dǎo)的電磁干擾水平的關(guān)鍵項(xiàng)目,其核心目標(biāo)是確保OBC在不同工況下的干擾特性符合電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)要求。
依據(jù)GB/T 18655標(biāo)準(zhǔn),需在不同負(fù)載條件下掃描150kHz至108MHz頻段的騷擾水平:
輻射發(fā)射測(cè)試旨在量化車(chē)載OBC在運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)空間傳播的電磁干擾強(qiáng)度,其結(jié)果直接關(guān)系到車(chē)輛內(nèi)部及周邊電子設(shè)備的電磁兼容性。
該測(cè)試通常在電波暗室(ALSE)中進(jìn)行,需模擬OBC實(shí)際裝車(chē)狀態(tài)布置線束(長(zhǎng)度1.7m~2m),并根據(jù)不同頻段選用:
GB/T 18655對(duì)零部件電磁輻射發(fā)射的測(cè)試頻段限定為150kHz~6GHz;CISPR 25標(biāo)準(zhǔn)明確覆蓋150kHz~6GHz頻段,要求對(duì)2.5GHz以上的高頻段進(jìn)行輻射發(fā)射測(cè)試。
| 測(cè)試項(xiàng)目 | 零部件電磁輻射發(fā)射 | 電磁輻射抗擾度 | 大電流注入抗擾度 |
|---|---|---|---|
| 參考標(biāo)準(zhǔn) | GB/T18655-2025 | GB/T33014.2 | GB/T33014.4 |
| 測(cè)試頻段 | 150kHz~6GHz | 80MHz~18GHz | 0.1MHz~400MHz |
| 等級(jí)要求 | 等級(jí)3(具體用戶自定義參考標(biāo)準(zhǔn)) | 100V/m(具體用戶自定義參考標(biāo)準(zhǔn)) | 60mA(具體用戶自定義參考標(biāo)準(zhǔn)) |
輻射抗擾度測(cè)試旨在模擬車(chē)載OBC在高場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)景下的抗擾表現(xiàn),通過(guò)模擬空間射頻場(chǎng)環(huán)境評(píng)估其對(duì)外部電磁干擾的耐受能力。
空間射頻場(chǎng)通過(guò)輻射耦合或線纜傳導(dǎo)進(jìn)入PFC電路,干擾控制環(huán)路中的敏感單元:
瞬態(tài)抗擾度測(cè)試是評(píng)估車(chē)載OBC在遭受通過(guò)電源線或信號(hào)線傳導(dǎo)的電磁干擾時(shí),維持正常充電功能與性能穩(wěn)定性的關(guān)鍵手段。
依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 7637-2,該標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)車(chē)輛12V/24V電氣系統(tǒng)定義了多種瞬態(tài)脈沖波形:
高壓互操作性測(cè)試是保障車(chē)載OBC在充電過(guò)程中電磁兼容性的重要環(huán)節(jié),其核心在于驗(yàn)證高壓系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行能力及與其他部件的協(xié)同工作性能。
為確保測(cè)試的準(zhǔn)確性和安全性,需搭建專用隔離平臺(tái),以實(shí)現(xiàn)對(duì)共模電流的精確測(cè)量及差模電壓的注入測(cè)試。
作為電壓異常測(cè)試的關(guān)鍵項(xiàng)目,主要驗(yàn)證發(fā)電或充電過(guò)程中高壓電池突然斷開(kāi)時(shí),電驅(qū)系統(tǒng)對(duì)瞬態(tài)電壓脈沖的抵抗能力。
EMI測(cè)試設(shè)備主要由核心測(cè)量?jī)x器、天線系統(tǒng)及輔助設(shè)備構(gòu)成。
| 天線類(lèi)型 | 頻段范圍 | 適用測(cè)試場(chǎng)景 |
|---|---|---|
| 1m單極天線 | 150kHz~30MHz | 低頻輻射發(fā)射測(cè)試 |
| 雙錐天線 | 30MHz~200MHz | 中頻輻射發(fā)射測(cè)試 |
| 對(duì)數(shù)周期天線 | 200MHz~1GHz | 高頻輻射發(fā)射測(cè)試 |
| 喇叭天線 | 1GHz~6GHz | 微波頻段輻射發(fā)射測(cè)試 |
EMS測(cè)試設(shè)備是構(gòu)建車(chē)載OBC抗擾度測(cè)試系統(tǒng)的核心組成,其性能直接影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
作為EMS測(cè)試系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,承擔(dān)著將騷擾信號(hào)耦合至被測(cè)設(shè)備(EUT)并隔離輔助設(shè)備的重要功能。
電波暗室是車(chē)載OBC電磁兼容性測(cè)試中輻射發(fā)射與輻射抗擾度測(cè)試的核心環(huán)境,其布局設(shè)計(jì)直接影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性與重復(fù)性。
屏蔽室作為車(chē)載OBC電磁兼容性測(cè)試的核心環(huán)境設(shè)施,其設(shè)計(jì)需滿足隔離外界干擾與保障測(cè)試準(zhǔn)確性的雙重需求。
車(chē)載OBC電磁兼容性(EMC)測(cè)試的必要性體現(xiàn)在多個(gè)核心維度,是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與市場(chǎng)準(zhǔn)入過(guò)程中不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
EMC測(cè)試是OBC滿足CISPR 25、GB/T 18655等標(biāo)準(zhǔn)要求的強(qiáng)制性手段,未通過(guò)測(cè)試的產(chǎn)品將無(wú)法獲得主機(jī)廠采用及市場(chǎng)準(zhǔn)入資格
EMC測(cè)試確保OBC在復(fù)雜電磁環(huán)境中能夠正常運(yùn)行,避免對(duì)車(chē)輛其他電子設(shè)備產(chǎn)生干擾,保障產(chǎn)品功能穩(wěn)定性
EMC測(cè)試能夠降低因電磁干擾導(dǎo)致的電擊、過(guò)熱等安全風(fēng)險(xiǎn),減少整車(chē)故障率和召回事件,維護(hù)品牌市場(chǎng)信譽(yù)
為確保車(chē)載OBC電磁兼容性合規(guī)性,建議采用"標(biāo)準(zhǔn)跟蹤-仿真預(yù)測(cè)-測(cè)試驗(yàn)證"三步遞進(jìn)式合規(guī)流程。
未來(lái)車(chē)載OBC電磁兼容性(EMC)測(cè)試的技術(shù)發(fā)展將緊密?chē)@智能化與電動(dòng)化的核心需求,推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)與測(cè)試能力升級(jí)。
未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)演進(jìn)與技術(shù)創(chuàng)新將持續(xù)驅(qū)動(dòng)OBC電磁兼容測(cè)試向高頻化、復(fù)雜化、系統(tǒng)化方向發(fā)展,車(chē)企需以標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)為導(dǎo)向,同步強(qiáng)化測(cè)試能力與設(shè)計(jì)優(yōu)化,確保產(chǎn)品在智能化與電動(dòng)化時(shí)代的電磁兼容性。