【分析】电动客车的电磁兼容问题及EMC要求

  • 2016-11-09 17:19
  • 来源:重庆车检院

摘要:电动客车由于增加了DC/AC逆变器、DC/DC变换器、驱动电机以及充电机等高压大功率电子电气设备等在整流、变频、变流时所产生的电磁干扰使得电动客车的电磁兼容(EMC)问题变得更为严重。

相比于传统客车,电动客车由于增加了DC/AC逆变器、DC/DC变换器、驱动电机以及充电机等高压大功率电子电气设备,且在其行驶过程中频繁加速、减速及上下坡的同时,需要进行电源变换和能量回馈,这些设备在整流、变频、变流时所产生的电磁干扰使得电动客车的电磁兼容(EMC)问题变得更为严重。由于电动客车电气设备种类多,工作电流大、线束长,工作工程中车载电气设备的电压、电流会出现剧烈变化,所形成的浪涌电流或尖峰电压可通过电源线、信号线和控制线等直接传人其它电气部件及整车的CAN总线通信网络中,形成传导干扰;由于其自身或外界(如雷电、广播台、手机基站等)发射的电磁能量还可以通过空间传播方式被车载天线、线缆和孔缝等耦合进入车载敏感电子设备,带来电磁辐射干扰问题。

由于电磁兼容性问题具有看不见、摸不着以及随机的特性,因此,电动客车运行中更容易出现“莫名其妙”的故障,影响其某些功能的正常运行和安全行驶。国内现行与电动汽车/客车整车相关的EMC标准主要有:GB 14023《车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车外接收机的限值和测量方法》、GB/T 18387《电动车辆的电磁场辐射强度的限值和测量方法宽带9kHz~30MHz》和GB 18655《车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法》和GB/T 19951《道路车辆静电放电产生的电骚扰试验方法》。目前在汽车“公告”和3C管理中,电动汽车必须满足GB 14023、GB/T 18387 和GB 18655的要求。电动汽车出口认证通常按照72/245/EEC指令《有关车辆的无线电骚扰(电磁兼容性)》或ECE Rl0法规《关于就电磁兼容性方面批准车辆的统一规定》进行整车及零部件电磁兼容性能的测试和评价。国内目前正在参照IS0 11451《道路车辆整车对窄带辐射电磁能的抗扰试验方法》和IS0 11452《道路车辆窄带辐射电磁能量产生的电骚扰零部件试验方法》制定汽车整车及零部件的电磁抗干扰测试标准。

电动客车的动力系统一般都采用300V以上的高电压系统,主要包括驱动电机、驱动电机控制器、直流转换器(高压直流变低压直流)、高压电池包,还有部分车辆采用高压电动空调压缩机、高压充电机等,这些零部件内部一般还含有用于控制高电压通断的低电压工作元器件。除动力驱动系统以外,电动客车的整车控制器、仪表、灯光、ABS、雨刮、自动门等常规零部件还是采用与常规客车相同的低电压系统(一般采用12V或者24V)。

对于电动客车的高压零部件系统和低压零部件系统,国内现行电磁兼容(EMC)标准主要包括:GB 18655《车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法》、GB/T 21437.2《道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第2部分:沿电源线的电瞬态传导》、GB/T 19951《道路车辆静电放电产生的电骚扰试验方法》和GB/T 17619《机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法》。由于在零部件内部以及整车高电压系统和低电压系统之间通常是隔离开的,所以在GB 18655、GB/T 2143 7.2和GB/T 17619等标准中的传导测试中没要求对高电压系统零部件的高压线束进行测试;但在GB 18655和GB/T 17619的辐射测试中应还是应将高压线束与低压线束放置在一起进行测试。

电动客车比常规客车还增加了一个特殊的零部件,这就是与外部电网相连的充电系统,国家标准GB/T 18487.2《电动车辆传导充电系统电动车辆与交流直流电源的连接要求》在第9章中对电动客车充电系统的电磁兼容性作了专门要求;新版的欧盟指令ECE  R10.04《关于就电磁兼容性方面批准车辆的统一规定》中已经增加了针对电动车耦合到电网的可充电能量储存系统充电模式的测试要求。

电动客车经过最近几年的快速发展,涉及到整车的标准已比较齐全。但对于电动客车零部件,无论是国内还是国外,其EMC标准都还不够完善,还在不断研究和制定中。


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