1. 什麽是汽車(chē)電磁兼容?
電磁兼容,即Electro Magnetic Compatibility,簡稱爲EMC,是指車(chē)輛或零部件在其電磁環境中(zhōng)可以令人滿意的工(gōng)作,又(yòu)對在同一(yī)環境中(zhōng)工(gōng)作的其他用電設備不造成幹擾。
EMC包括兩個方面的要求:
電磁騷擾(EMI):指設備在正常運行過程中(zhōng)對所在環境産生(shēng)的電磁騷擾不能超過一(yī)定的限值;
電磁敏感度(EMS):指設備對所在環境中(zhōng)存在的電磁騷擾具有一(yī)定程度的抗擾度,即電磁敏感性。
2. 爲什麽要關注EMC ?
曾經我(wǒ)們以爲汽車(chē)最怕電磁幹擾的是收音機,最大(dà)可能釋放(fàng)電磁幹擾的部件是發動機。但随着汽車(chē)的各種功能的發展,汽車(chē)電子元件越來越多,現在一(yī)輛高端的乘用轎車(chē)全車(chē)電子元件甚至可以達到200個,因此汽車(chē)受電磁幹擾的影響也越來越大(dà),産生(shēng)的電磁幹擾也越來越強。于是汽車(chē)的電磁兼容從此被當作了非常重要的評價标準。
并且随着汽車(chē)電氣化智能化的需求越來越高,電磁兼容已經成爲汽車(chē)尤其是新能源汽車(chē)設計生(shēng)産不可回避的關鍵問題之一(yī):新能源汽車(chē)使用電驅動系統驅動車(chē)輛,在車(chē)輛充電和放(fàng)電過程中(zhōng),大(dà)功率半導體(tǐ)開(kāi)關器件動作會引起高電壓、大(dà)電流的突變,從而發出強烈的電磁幹擾。如果電磁輻射過大(dà),就有可能引起自身或周圍電子設備的功能失效或誤動作,甚至燒毀或擊穿元器件,對我(wǒ)們的日常生(shēng)活和車(chē)輛的安全行駛造成嚴重影響;而同樣如果車(chē)輛自身的抗幹擾不足,車(chē)輛在行駛過程中(zhōng)也會存在極大(dà)的安全隐患。
3. 電磁幹擾三要素
構成幹擾的三要素:
電磁騷擾源:有的來自汽車(chē)自身,比如點火(huǒ)系統中(zhōng)的點火(huǒ)線圈、火(huǒ)花塞、高壓線等;車(chē)内電器的開(kāi)關接通或斷開(kāi)引起電流、電壓以及磁場的變化;有的則來自汽車(chē)外(wài),如高壓輸電線、高壓變電站、廣播信号發射機等電磁幹擾;還有的則來自自然界,雷電、太陽輻射...
傳播途徑:汽車(chē)上的電磁幹擾傳播途徑主要有沿着導線直接傳導和通過空間輻射兩種方式,即傳導幹擾和輻射幹擾。
1)傳導幹擾就是電磁幹擾通過導線傳輸,即通過設備的信号線、控制線、電源線等幹擾車(chē)内電子電氣元件的正常運行。由于汽車(chē)和外(wài)界沒有直接的電路連接關系,所以傳導幹擾基本上都是由車(chē)載電子電器部件引起的,電池充放(fàng)電過程中(zhōng),大(dà)功率開(kāi)關管的開(kāi)閉引起的電流電壓突變常常會造成極大(dà)的傳導幹擾。
2)輻射幹擾的實質是電磁幹擾源的電磁能量以場的形式向四周空間傳播。汽車(chē)上的電磁場強既包括車(chē)載電子、電器輻射,又(yòu)包括外(wài)界電磁輻射。電磁輻射幹擾的傳輸路徑非常複雜(zá),既可以直接輻射到電子、電器上,又(yòu)可以先輻射到線束上然後再以傳導幹擾的方式進入電子、電器。
電磁敏感設備:因遭受電磁幹擾而可能偏離(lí)其正常工(gōng)作狀态的電子電器裝置就是電磁敏感設備。在汽車(chē)電控系統中(zhōng),由于半導體(tǐ)邏輯器件對電磁幹擾的敏感度較高,加之汽車(chē)線束與某些高場強頻(pín)段的波長可以比拟,使得大(dà)量車(chē)載電子、電器零部件同時也成爲了電磁敏感設備。
想要有良好的電磁兼容性,就要從騷擾源、傳播途徑、敏感設備這三方面入手。
4. 汽車(chē)電磁兼容現狀
目前汽車(chē)EMC标準體(tǐ)系上可以分(fēn)爲國際标準體(tǐ)系如ISO、 IEC、 CISPR等,國家标準體(tǐ)系如ANSI、 DIN、GB等、企業标準體(tǐ)系如EMC-CS-2009、 GMW-3097等、地區标準體(tǐ)系如歐盟的ECE法規/EEC指令等。
5. 現代汽車(chē)EMC
作爲現代汽車(chē)的一(yī)枚“攻城獅”,也想借此簡單談談我(wǒ)們的EMC。現代汽車(chē)很早就開(kāi)始了自己的新能源布局,北(běi)京現代是首個能生(shēng)産純電、插電混動和油電混動的合資(zī)企業。近年來在國内陸續上市的菲斯塔純電動、昂希諾純電動、領動插電混動等都收獲了不錯的口碑。而基于現代汽車(chē)集團全新電動車(chē)平台E-GMP打造的現代IONIQ5和起亞EV6一(yī)經推出就赢得全球贊譽,IONIQ5在預售當天在韓國本土斬獲創紀錄的20000+訂單,在歐洲超過10000位消費(fèi)者第一(yī)時間簽署了預購協議;起亞EV6在開(kāi)啓預售40多天内就斬獲30000+的訂單,充分(fēn)體(tǐ)現了現代汽車(chē)在新能源領域的綜合實力,而這與現代汽車(chē)在設計研發階段的超凡想象和嚴格标準息息相關。
拿EMC來說,作爲一(yī)種消費(fèi)者看不見摸不着的“良心測試”,現代汽車(chē)在純電、混動車(chē)輛以及電機、充電系統等都有詳盡而嚴格的公司内部标準,而且公司内部标準遠超法規标準,在研發過程中(zhōng),研發人員(yuán)在設計驗證EMC的過程中(zhōng),在滿足國内标準的同時,也必須滿足公司内部的标準。因此在平時談論汽車(chē)時,消費(fèi)者雖然很少提及EMC,但我(wǒ)們的EMC工(gōng)程師在背後都默默付出了極大(dà)的努力去(qù)設計、測試和整改,隻爲了給消費(fèi)者最優質,最安全的駕駛體(tǐ)驗。