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汽车OEM电子零部件电磁兼容测试体系的发展趋势

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汽车OEM电子零部件电磁兼容测试体系的发展趋势

  • 分类:新闻资讯
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  • 来源:
  • 发布时间:2015-01-12 17:07

 

       随着消费者对于汽车电子系统安全性的愈加重视,汽车电子零部件的电磁兼容技术在汽车安全测试领域所扮演的角色愈加重要,其不仅体现在各大国际组织以及各个国家和地区的汽车电磁兼容标准,国际上的各大汽车公司也正在不断建立并且更新现有的电磁兼容测试标准,以应对更加严酷的电磁环境,其标准要求也大多比国际现行标准要严酷得多。

       本文将对主要的、特别是走在发展前沿的OEM电磁兼容标准做介绍。

        OEM汽车电子零部件的 EMC标准

       各大车厂的EMC标准几乎都以国际现行的标准(如CISPR, ISO, IEC)为依托,并在此基础上根据自身特点加以整理修缮,最终形成各具特点的EMC标准体系。美系标准:以福特标准(Ford-EMC-2009.01)为例,其在传导抗扰度测试中的测试方法独树一帜,在ISO 7637的基础上加入了多种脉冲波形,有效的模拟了实车环境中的各种恶劣情况。例如利用福特标准规定的脉冲波形发生器可以进行多种随机脉冲信号测试(CI220);根据被测产品的不同,选择实车在冷、热启动时可能受到的脉冲干扰信号(CI230);此外,还有种类多样的微中断测试(CI260),更加贴近应用环境的脉冲信号耦合测试(RI130RI150)等。正是由于其优异的表现,国际上多家知名车厂均部分采用其标准,例如马自达(MES 67602A:2011)、Volvo某车型事业部及捷豹的EMC标准(JLR-EMC-CS_v1.0_V3)等等。通用汽车的标准则更为精简,对国际标准的采用也较为谨慎。如传导发射只测量AM频段(0.52~1.71 MHz);低频磁场辐射发射规定的天线较为特殊;辐射抗扰度的雷达波频段则一直坚持高等级(600 V/m)测试等。

        德系标准(大众汽车、奔驰汽车等)因为其标准限值、等级适中且选择多样,所以受到很多车厂的青睐。例如一汽(JA3700)、吉利帝豪等均有采用其中部分内容。测试项目方面,耦合发射测试(CV test)是利用ISO 7637的耦合夹来测量样品线束上的耦合干扰。静电放电上电模式的测试则使用ISO 10605附录中的夹具来完成。法系标准(如标致、雷诺, 另外还包括尼桑28401NDS02)也自成一系。测试标准中包含了大量的电性能测试(Electrical test),EMC的测试项目也相对比较全面。以标致(PSA B21 7110-C)为例,其测试项目已达到30项之多,而且标准的要求和限值比其它标准也要略高,比如大电流注入(BCI)的测试要求为300 mA(闭环法)、辐射抗扰度(RI)的测试要求等级达到200 V/m等等。除此之外,还有克莱斯勒、丰田、宝马等OEMEMC标准系统也非常成熟。国内的车厂,比如上海汽车、长安汽车、东南汽车等,也都已经建立了较为完善的EMC标准体系以及发展规划。

         汽车电子零部件EMC标准的发展趋势

         21世纪以来,由于各国政府的大力支持,新能源汽车技术发展迅速,插电式/混合动力/纯电动汽车相继推出,与其相关的新能源汽车EMC技术标准成为如今的重点研究对象。新版CISPR 25征求意见稿中就加入了相关的测试方法。多家知名OEM也相继推出了较为成熟的测试方法,如宝马,标致等。国内车厂中,比亚迪、广汽在此领域也做了卓有成效的研究,并正在准备编写关于新能源汽车EMC测试的企业标准。第三方实验室中,如Intertek天祥汽车实验室针对宝马、标致、大众及上汽发布的测试标准进行大量研究和开发,并在此基础上完成了多个关于电池包的EMC性能测试项目。不同于传统汽车的只有低压系统,电池包中包含了大量的高压驱动模块(例如:高压三相电机、电机控制器电池管理模块BMU等),由于这些模块的电压较高,能量较大,所以极易耦合到电池的低压系统部分,从而造成测试超标现象严重。因此,除了必要的高压模块测试外,增加了一项非常重要的高低压耦合实验。

       带有2G/3G/4G/Wi-Fi及蓝牙功能模块的汽车,也是今后EMC测试标准的发展热点之一。大众汽车已经明确表示会在今后的测试标准中加入相关频段的测试。沃尔沃汽车的新版标准(REQ-043878_V2)中也已经加入相关频段的辐射发射和辐射抗扰度的要求。对于测试实验室而言,如何实现手持设备与暗室中的被测样品的有效连接是亟待解决的问题。

       另外,现有的汽车电子零部件EMC标准也并非铁板一块、无懈可击。随着汽车EMC行业的不断发展,现行标准中的问题也将会暴露出来。由于近场频段(0.1~48 MHz)较为敏感,对测试结果的影响因素较多,所以辐射发射在这一频段的规定将会更加详细;出于增加测试重复度的考虑,辐射抗扰度测试中将会对暗室的场均匀性做一定的要求或者对于场强的校准有更加详细的解释;规定统一的大电流注入测试验证方法可以明显提高各家实验室的可对比性;混响室和GTEM小室法因为其场强更加均匀的特点得到了多家OEM,特别是日系及美系OEM的大力推荐;由于2G/3G/4G/Wi-Fi在汽车中的广泛应用,各家OEM标准中关于手持天线的章节也将会越来越详细。

         OEM对汽车电子零部件的EMC质量体系管控和展望

         质量体系是一个企业生存发展的关键和保障。对于涉及到人身安全的汽车工业而言,质量体系的管控对于汽车OEM尤为重要。因为起步较早,欧美等主要车厂的EMC质量体系较为完善,都有一个独立的部门专门负责汽车整车或零部件的EMC测试。而国内的主要合资OEM,如泛亚、南京福特研发中心、上海大众汽车等,通过借鉴国外的先进经验也已经建立起了成熟的EMC质量管理体系。Intertek天祥在与各大OEM不断的交流学习中,总结了汽车零部件EMC测试管控中比较常见的系统流程,如图1所示。建立行之有效的管控体系,可以使得整个车型项目的EMC测试实现可追溯性;使得EMC实验的过程更加严谨、流畅。只有建立成熟的EMC管控体系,OEM、零部件供应商、第三方实验室才能各司其职、各尽其责,避免因为流程原因耽误OEM及零部件供应商的项目时间。

 

 

1 车载电子零部件EMC测试管理流程图

 

        第三方实验室在EMC质量管控体系中的责任不仅仅是提供测试服务,还将成为OEM与供应商沟通的一个桥梁和基石。OEM是第三方实验室的最终客户,而零部件供应商和第三方实验室则是直接的合同关系。第三方实验室有责任和义务让OEM了解正式测试中出现的任何状况,以便提供给OEM第一手真实有效的测试数据。

        国内的自主汽车工业因为起步较晚,对于汽车EMC技术的研究和质量体系的管控还有一段很长的路要走。近些年,国内的OEM通过不断的引进、消化、吸收,也逐渐建立了管控EMC质量体系的部门,并在此基础上建立了完整的零部件及整车测试标准体系、规范的测试流程,包括测试计划的审批流程、零部件的测试和管控流程、报告的提交流程等。上海汽车、重庆长安、比亚迪、东南汽车、吉利汽车、北汽福田等一批国内OEM经过不懈的努力与尝试,都相继建立了各具特色的EMC质量管理体系。国内其它OEM也正在相继着手建立自己的EMC质量管理体系,并且都取得了一定的成果。

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