徐立:电动车辆电磁兼容要求及解决方案

2011-08-09 11:13:08来源: EEWORLD

    2011中国汽车电子国际论坛暨汽车半导体应用峰会于7月20-21日在成都新东方千禧大酒店隆重开幕。

    此次峰会上,云集国内车载信息服务应用联盟及在汽车电子研发领域处于领先地位的中国汽车技术研究中心、中国汽车工程学会、清华大学、同济大学等行业权威机构;欧美、日本的众多业界权威也赴蓉出席此次盛会。同时,上汽、长安汽车、富士通、英飞凌、飞思卡尔等整车与芯片厂商,国内外知名车载系统提供商也受邀携其最新技术方案出席大会,共商汽车电子及半导体应用的发展前景。

    主持人:下面首先我们有请中国汽车研究中心徐立主任为我们演讲,主题电动车辆电磁兼容要求及解决方案。大家欢迎!

    徐立:大家早上好!今天的盛会我有幸得到邀请,来和大家做交流,我非常的高兴,我们的单位在天津,不在北京,很多人以为我们单位在北京,但是我们在天津,我们直属于国家国资委,今天我的演讲题目是电动车辆电磁兼容技术要求及解决对策,电动车辆也是近期国家炒的比较热门的一个话题,也是新能源的一种,所以我今天重点谈一谈电动车辆。 

    电动车辆应该包括电动汽车和电动摩托车、电动自行车。后两种电动逐力自行车和电动摩托车,现在在我们国家应用比较普及了。最近这些年电动汽车也在大力发展,这些电动汽车包括的纯电动汽车和混合动力的电动汽车,什么叫混合动力,混合动力就是电力驱动和传统的燃油驱动两种共同驱动,这叫混合。

    现在电动助力自行车的标准有一个GB17761,这个标准已经运行了很多年了,电动摩托车标准现在有四个。由于时间只给了我20分钟,所以我很多就略减了,都给大家材料了,大家可以自己看一看。有这么四项标准,这四项标准目前已经执行了,这里区分的电动摩托车和电动轻便摩托车,这个概念是由摩托车导过来的,摩托车有摩托车和轻便摩托车两种,这个按照技术指标分成两种。

    另外就是电动汽车,很多人问我,电动汽车执行哪些兼容标准,就此问题我在此说明一下。电动汽车首先具汽车的属性,它首先是汽车,因此常规的属性它要执行,特定的属性根据特定的标准而定,长期的电磁兼容标准要执行,另外纯电力驱动、油电混合驱动的表现要执行,另外还有车载电池的充电标准,除此以外我们还要考虑其他的一些标准。像充电、台站的电磁兼容的一些问题。有技术标准就要有标准化组织,汽车电磁兼容标准化组织目前有这么一些,基础类的标准化组织目前国际组织有IEC/TC77,对应的国内组织就是—SAC,这是国家标准委的缩写,TC246电磁委员会,就是全国电磁兼容标准委员会。这个IEC/CIZPR是无线电干扰组织,这是法文的缩写,SAC/TCNA是全国无线电干扰委员会,汽车标准化的组织有ISO,这是国际标准化组织,TC22/SC3,对应的组织就是汽车电子与电磁兼容。再有就是TC69,IEC,这个是涉及到电动车辆的专业委员会,这个目前没有对口的国内专业委员会,但是他的业务呢,基本上就划归到这上面来了。再有就是IEC/SD,就是无线电干扰的分会,它是涉及到机动车辆和内燃机的这么一个编委会,再有叫ECE,ECE是联合国欧洲经济委员会这么一个,WP29里面对应的在国家工信部,我们正在制定一些有关汽车方面的技术规范。 

    这个是我画出来的它的关系图,这一排是TC77和IEC/CISPR,和其他的一些组织之间的任务分工。TC77的分工是9K赫兹以下的系列标准,CISPR是对应的9K赫兹以上的频率,对应的产品有对应的产品委员会,像汽车就是TC22。汽车方面TC22就是道路车辆,SC3就是电器电子设备的分技术委员会,它下面有一个技术工作组专门从事电磁兼容的。(PPT)这是几个字母的解释,CISPR是国际无线电干扰特别委员会,SCD就是关于车辆和内燃机驱动装置的无线电骚扰分委员会。另外还有欧洲汽车标准化组织,像欧盟布鲁塞尔欧洲委员会指令EC大家都很熟悉,汽车的电磁兼容指令目前是2009/19/EC,EC是强制的方式,在所有的欧盟成员国内是强制应用的,再有一个是联合国欧洲经济委员会。还有一个指令,我们叫汽车电磁兼容法规,这个法规就是ECE  R10,现在的版本是R10.03,它有修定,而欧洲法规目前的情况是非强制的,但是如果在合同方决定采用这个法规则强制实施。他们之间的关系,在技术内容方面,这两个标准是完全相同。另外有一种说法,在2010年起,这两个组织有往一起合的倾向,将于布鲁塞尔移到日内瓦,这个是汽车电磁兼容标准的一个体系,ISO组织目前现在有这些标准,一个是7637、11451、11452、10605的标准,另外还是有IEC和CISPR,有三个出版物的标准,ECE是这么一个指令。EC是这么一个标准,SAE是北美地区性的汽车标准的组织,我们单位现在也是SAE的一个成员单位,它在中国的办公室就在我们这儿。GB是国标,国标现在目前的电磁兼容有七个,干扰方面的标准有三个,抗扰有三个,这个21437是一个系列标准,这个GBT22630是关于视频的标准,它既含有干扰也含有抗扰。这个是我国汽车电磁兼容标准,具体的名称,另外我再给它特别强调一个,我国电动汽车公告类标准,什么叫公告?这是我们国家汽车管理的一个模式,我们大家都知道汽车你买完之后,能够到交管局上到牌照,是因为它是公告产品,而公告产品是怎么来的呢?任何一个生产企业生产出来的新型汽车要经过国家有关方面的检测,而检测依靠的是什么呢?依靠的是我们现在执行的一些强制性的标准和一些要求强制执行的标准。通过这些标准的检测,判定它为合格或者是可以上市的,这样才列入公告,这样的公告交给交管局,交管局 才可以给你上牌照,否则的话,你买的车公告里没有就不给你上牌照,是这么一个模式。所以呢,对于电动车辆现在目前公布的已经有190个公告产品了,  它们基本上都按照现在这三个标准来做,首先就是GB14023的标准,这个我打了一个X,就是这个标准已经修定了,修定了估计是会在今年能够批准颁布。这个是车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车外接收机的限智和测量方法。这个是GBT18655—2010,这个是保护车载机的方法。再有一个是GBT—18387,这个是专门用于电动车辆的电磁场辐射强度的限智和测量方法。
    
    下面,我再介绍一下汽车电磁标准的发展变化,首先名称的变化,GB14023是用于保护车外,而18655改为保护车载,名称的变化使这两个应用范围进行了明确的界定,在有GB18655改为GBT18655,这就是国标推荐性标准。还有一些内容的变化,GB18655适用频率范围由原150kHz~1000 MHz扩展为150kHz~2500MHz,整车和零部件的骚扰限值有重大变化,限值放宽,有重大变化。另外考虑到有源天线测量应注意的问题,因为现在我们车载的天线都是有源的,这个我就不多加解释了。这个是限值线,这个是GB14023标准的限值线,这个是平均值的限值线,这个是他们的限直,就是电场测量距离3m±0.1m;磁场测量距离由1m±0.2m改为3m±0.2m 3m±0.1m;磁场测量距离由1m±0.2m改为3m±0.2m ,这样他相应的限制就发生的变化,这样电场强度的限值,曲线是早期的,实线是现在的相差了10个DB,限值变化很小,只有1个DB的变化。另外电动汽车当中的电子技术,它的应用程度已经成为提升电动汽车水平的重要标准,常规车载ECU可达60个, CBU可达140个,这个大家回去数一数,有一些高档车里面甚至都不止这个数字。现在汽车上70%的创新来源于汽车电子,你可以把汽车进行解,解剖了之后就可以发现很多新的技术都是应用为电子技术。
   
    下面我列举汽车电子的两大情况,我这里不详细说了,这些都与我们汽车电子的安全,总线预警装置等等相关,电动汽车车外骚扰的一些特点,我给大家强调一点电动汽车车外骚扰特点,这个红线是是高频段,大家可以看到高频段远远低于限制线,而低频段远远低于,这个左边是电场测量结果,右边是磁场的测量,大家看到磁场高于电场,所以在电动车的一大特点,所以电动车我们要进行磁场车辆。再有电动车的主要骚扰源还有高压线缆,这个是骚扰的一些特点,像变频,现在电动汽车调速装置有几种,直流和交流不同,另外感性负载也会产生骚扰,开关部件也会产生骚扰,这是正向的,这是反向的,都会产生骚扰。另外静电放电,南方地区不是很突出,但是北方地区到了冬天对车辆产生的影响是非常大的。另外电磁骚扰的抑制,这里我特别的强调一点,充分考虑抑制成本,现在很多企业不考虑抑制成本,跟我提限值10个DB它给我说一下子增加到6个DB,我说完全没有必要,我们在满足要求的基础上还要考虑成本。另外技术步骤,安装的电磁零部件应全部符合要求,任何电磁设备都应该在汽车上应用电磁匹配实验,现在传统车也存在这个问题,就是部件都不符合电磁兼容要求,正好就装整车,要求整车符合电磁兼容,这是不可能的。这是应考虑的一些频率,大家可以看我们列举的频率,这些频率是国际会议讨论的,覆盖世界各国。我们国家也在这个范围内,为什么呢?18655已经到了2.5个G,这里面有蓝牙协议,它就是已经应用到这个频率了,另外3G通讯我们都要保护的。另外这里头我再强调一点,我们今天所讲的这些标准,只对整车有关,这个是充电桩,这个是给整车充电的,充电桩不涵盖我们的范畴,充电桩另外有标准,现在由国家电网公司正在做这方面的工作。所以当这个方面的标准出台了之后,统一形成一个整体。就像刚才我说的,充电台或者充电站将来都要考虑电磁兼容的问题。

    今天我就讲这些,谢谢大家!

关键字:徐立  电磁兼容

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0809/article_4140.html
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