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kaiyun官方解读长安汽车电器部件EMC规范VS

发布日期:2024-04-01 访问量: 来源:kaiyun官方网站

摘要

介绍了VS-00.35-L-10008所规定的汽车电子零部件产品电磁兼容试验方法、评价指标和试验结果评估要求。

关键词

电磁兼容;汽车电子零部件;传导发射;瞬态发射;辐射发射;大电流注入;辐射抗干扰;发射器抗干扰;低频磁场抗扰度;静电放电;

  1. 引言

VS-00.35-L-10008规定了重庆长安汽车股份有限公司所有汽车电子电器部件和子系统的EMC要求。同时也包含了交流电源端口和高压直流电源端口的试验要求。

  1. 一般要求

电器部件根据功能在汽车安全行驶过程中的重要划分为D类和C类。

功能

描述

D类

高级驾驶辅助系统(ADAS)、主动安全系统、被动安全系统及相关的传感器及其总线通讯。

C类

会影响驾驶员驾驶或控制车辆或者会影响道路其它使用者判断的功能、传感器及其总线通讯;

底盘稳定系统、刹车系统、发动机转速稳定、变速器档位稳定、电动汽车动力系统稳定、巡航控制功能、驱动电机或发动机转速限制;

驾驶员和乘客能主观感受的功能及其总线通讯,涉及产品说明书中所有电器功能;

车辆数据采集和记录功能及其总线通讯。

 

根据DUT功能的能要求划分为2个等级:

等级

描述

Ⅰ级

装置或系统再施加骚扰期间和之后,能执行预先设计和试验前的所有功能,能表现和施加骚扰之前的工作状态五任何区别。

高级驾驶辅助系统(ADAS)遇到电力、电子、机械失效或者软件错误时也应保持整车安全状态。

Ⅲ级

装置或系统再施加骚扰期间,再不影响安全驾驶且不应影响乘客主观舒适的限度内,不执行其预先设计的一项或多项功能,但在停止施加骚扰之后能立即自动恢复到试验前工作状态或者按照设计的故障安全模式恢复正常工作。例如显示屏在静电试验中图像闪烁一下立即恢复正常;

电源恢复后UI界面提示信息确认。

 

 

 

  1. 试验项目详细要求

零部件及其系统需进行的EMC测试项目,取决于其包含的电子电器组件种类。不同组件构成的零部件,其EMC测试项目要求也不相同。

P类:无源期间的电器部件或模块。例如:电阻、电容、防反/钳位二极管、热敏电阻、压敏电阻、无控制电路的PTC发热器。机械触点开关的LED背光。

R类:电感、电磁继电器、电磁阀、线圈、门锁和电喇叭

BM类:电刷整流电动机

EM类:内部带有控制电路的电动机

A类:含有有源器件的电器模块。例如:车载娱乐系统、开关电源、控制器、放大器、显示器、包含控制器的LED灯具。

AS类:由其它模块中的稳定电源供电的电器部件或模块。这类器件通常是向控制器提供输入信号的传感器。12V部件:应测试电源线传导骚扰和传导抗扰试验。5V部件:不测试电源线传导骚扰,但要测试5V电压的传导抗扰度试验。

AM类:包含磁敏感元件的模块或者是外部连接有磁敏感元件的模块。例如:电磁传感器、霍尔传感器、收发信号频率在50Hz-300kHz的器件。

AX类:内部带有电机等感设备的电器部件以及控制外部感设备的电气部件。例如:BCM、EPS、PEPS、TCU、BMS、VCU、DC/DC、IPU、OBC等。

AW类:无外部的模块例如遥控钥匙、智能钥匙、TPMS发射器、RFID。

AC类:接入或输出220V/380V交流电源的电气部件,例如充电机、220V逆变器。

HV类:接入或输出高压直流电源的电器部件,通常通过屏蔽电缆和屏蔽接插件连接电源,例如电机驱动器、直流变换器、充电机、电动压缩机、电加热器、电池包。

不同类型的电器部件需要进行的试验内容见下表(«表示需要测试,☆表示视其工作原理、工作频率、安装位置确定是否测试,例如PEPS测试MFE时豁免有意发射磁场频段,接收GNSS信号的DUT豁免GNSS频段。)

电器部件试验合格之后,因设计方案有调整,需要按照下表按照其类别补充适用的电磁兼容试验。

 

 

    1. 辐射发射:RE

环境要求:

——常温,相对湿度低于95%;

——暗室背景噪声低于限值线6dB。

辐射发射测量频率范围为150kHz~5.925GHz。试验方法参考CISPR 25。

辐射发射试验布置

测试频段和测试天线要求:30MHz以下采用垂直极化,30MHz以上分别采用垂直和水平极化方式进行试验。

辐射发射限值线基本等同于CISPR 25等级3的要求,详细如下:

    1. 电源线传导发射:CEV

试验频率范围:9kHz~110MHz

只对EUT电源线进行测量,试验方法和试验设备参考CISP 25标准。

EUT电源传导发射试验布置

电源线传导发射限值线基本等同于CISPR 25等级3的要求,详细如下::

对于短时工作部件及短时工况,宽带骚扰部件CEV仅要求满足150kHz~30MHz的骚扰限值,短时工况CEV要求满足9kHz~30MHz的骚扰限值,且峰值和平均值检波的限值可增加6dB。

    1. 控制与信号线传导发射:CEC

试验频率范围:100Hz~110MHz

只对EUT除电源线外的电缆进行测量,试验方法和试验设备参考CISP 25标准。

控制和信号线传导发射试验布置

控制与信号线传导发射限值线,除100Hz~0.15MHz频段,其余频段限值基本等同于CISPR 25等级3的要求,详细如下:

对于短时工作部件150kHz~30MHz的骚扰限值可增加6dB。

 

 

    1. 低频磁场发射:MFE

电动汽车充电机、开关电源、PWM调速的风扇、PWM调速的油泵控制器等工作频段在次范围且外壳没有采用完全屏蔽的部件应满足此项要求。

试验方法和试验设备参考GJB 151B-RE101标准,试验频为0.02kHz~400kHz。

低频磁场发射试验布置

低频磁场发射限值要求如下:

PEPS系统再120kHz~140kHz豁免限值要求,Qi无线充电器再110kHz~205kHz豁免限值要求,正常无线充电系统再80kHz~90kHz、160kHz~180kHz豁免限值要求。

 

 

    1. 瞬态传导发射:CTE

考查零部件工作电源线瞬态电压发射大小,试验方法和试验设备参考 ISO 7637-2。法规对示波器要求(采样率、存储深度、带宽)、电压探头要求(3dB带宽、电容、上升时间)、设置等都有严格要求。

示波器:

a)数字示波器; b)采样率≥2GSa/s; c)存储深度≥2M个采样点;d)带宽≥500MHz。

电压探头:

a)衰减比率1:100;b)-3dB带宽为250MHz;c)电容<4pf;d)上升时间<2ns。

瞬态传导发射试验布置

开关闭合和断开瞬间,DUT在其任何电源线上产生的瞬态电压幅值应满足下面要求:

DUT电压等级

12V系统

最大电平

+75 V

最小电平

-100 V

 

 

    1. 辐射抗扰度:RI

考查零部件抗窄带电磁能量辐射的能力,试验方法和试验设备参考ISO 11452-2。

试验频率范围为80MHz~2000MHz。

试验布置如下:

辐射抗扰度试验布置

试验信号参数要求如下:

依据DUT功能类型,试验等级要求和能判据要求如下:

干扰等级

功能等级要求

C类

D类

等级 1

 

等级 2

 

 

 

    1. 大电流注入:BCI

考查零部件抗窄带电磁能量辐射的能力,试验方法参照 ISO 11452-4 中的替代法。

采用屏蔽电缆(摄像头、发动机传感器、麦克风、开关面板等)或双绞线传输信号或远端没有接地且所有电缆均连接到一个控制器的DUT不进行差模BCI测试。

只有电源线和LIN总线的部件BCI试验等级为Ⅲ。

试验布置如下:

调幅方式调制频率1kHz,调制深度80%,频点驻留时间不小于2s,试验信号参数要求如下:

注入方式

频率(MHz)

解读长安汽车电器部件EMC规范VS

步长(MHz)

调制方式

等级1(mA)

等级2

(mA)

差模

0.1~1

0.05

CW;AM 80%

40

40

1~30

1

CW;AM 80%

60

60

共模

1~200

1

CW;AM 80%

100

200

200~400

2

CW;AM 80%

100

200X200/f(MHz)

 

依据DUT功能类型,试验等级要求和能判据要求如下:

干扰等级

注入方式

功能等级要求

只有电源和LIN总线的部件

C类

D类

等级 1

差模

N/A

共模

N/A

等级 2

差模

N/A开云真人

共模

N/A

 

    1. 发射器抗扰度:PTI

试验方法参照 ISO 11452-9,试验距离依据DUT实际适用情况而定。

规范规定了试验天线型号,Schwarzbeck SBA9113+420NJ和SBA9119+422NJ。

完全屏蔽的金属表面不需要进行试验。

发射器抗扰度试验布置

发射器抗扰度试验天线与DUT相对位置

 

解读长安汽车电器部件EMC规范VS

DUT外壳及线束描述

射频天线与DUT距离要求

DUT外壳及线束距离发射器或距离用户可接触位置直线距离200mm以上

50mm

DUT外壳及线束距离发射器200mm以内或用户可能接触到的位置

10mm

 

 

 

没有线束的模块(如智能钥匙、RKE钥匙)试验布置图涉及到的线束和LISN不适用。

典型的试验位置方法与11452-9相同,如下:

发射器抗扰度天线测试位置示意图

试验信号参数要求如下:

 

依据DUT功能类型,试验等级要求和能判据要求如下:

干扰等级

功能等级要求

C类

D类

等级 1

等级 2

 

 

    1. 低频磁场抗扰度:MFI

考查零部件抗磁场抗干扰的能力,试验方法和试验设备参考ISO 11452-8。

磁场辐射环的共振频率应高于300 kHz,线圈直径120mm。

低频磁场抗扰度试验布置

将DUT每个表面分为100 X 100 mm的方格,辐射环对准方格的中心。辐射环与DUT 表面的间距为50mm。驻留时间不少于2s,如果DUT响应时间长于2s,则适当延长驻留时间。

低频磁场抗扰度试验等级及功能状态要求如下:

 

 

 

    1. 静电放电:ESD

考查零部件抗静电放电的能力,试验方法和试验设备满足ISO 10605的要求。

静电放电试验湿度要求较高,应在20%~40%的环境中进行试验。

试验分为断电状态静电放电试验和EUT工作模式静电放电试验。

无源模式放电试验

— 放电网络为150pF和330Ω;

— DUT所有负极/地线通过接地母线或不长于200mm的导线连接接地平板;

—对包装、安装、拆除过程中任何可能接触的位置进行放电;

—每个放电位置和放电电压至少进行3次放电,频率1Hz。

— 典型试验布置如下:

 

 

断电状态试验布置

有源模式下直接耦合

— EUT要在有源模式下,输入和输出都要连接。

—任何可能被用户、维修人员接触到的位置均需要进行放电测试;

—对于直接从车外能直接接触到以及安装在乘客舱内但能直接从车外接触到的DUT实施±25KV静电放电,例如后视镜片、logo灯、摄像头、门把手开关、后备箱开关、发动机舱的电器部件、LED灯具外表面缝隙、方向盘上的功能按键、灯光控制手柄、雨刮器手柄、钥匙、激光雷达、毫米雷达波、倒车雷达探头、车外天线等。

—每个放电位置和放电电压至少进行3次放电,高风险测试点为10次,放电频率1Hz。

 

 

静电放电位置、电压等级与功能状态要求:

 

 

LCD屏的抗静电要求如下:

图12 EUT 有源模式下放电试验台布置

 

 

 

    1. AC电源端口测试要求

适用对象:车载逆变器和车载充电机

输出功率为额定最大功率80%-90%。

      1. 谐波发射 Harmonic

试验仪器参考GB 17625.1、GB/T 17626.7

逆变器或充电机置于50mm厚的绝缘体上,输出电压AC 220V±2% @50Hz。L端接入测量仪器。当测试逆变器时断开测试设备给被测件供电的外部交流电源,以避免短路。

布置如下:

试验之前开启或逆变器的负载,开关动作后的第一个10S内的谐波电流和功率不予考虑。设置测量周期不小于150S以使得测量的重复优于±5%。

谐波电流限值应满足GB 17625.1中A类限值要求。

 

 

      1. 电压变化、波动、闪烁 Flicker

试验仪器参考IEC 61000-3-3

逆变器或充电机置于50mm厚的绝缘体上,输出电压AC 220V±2% @50Hz。L端、N端需接参考阻抗,分别为0.39Ω、0。26Ω。当测试逆变器时断开测试设备给被测件供电的外部交流电源,以避免短路。

布置如下:

电压变化、波动、闪烁发射限值应满足下表要求:

 

 

 

      1. 传导发射 AC-CEV

试验仪器参考CSIPR 22的要求,试验频段为9kHz-110MHz。

AC输入输出为220V±2%、50Hz。12V系统和充电机外壳的地(浮地,可单独使用一张测试桌)应和交流AMN、实验室的地隔离,浮地和试验室之间通过1兆欧电阻连接。逆变器置于50mm厚绝缘体上。

AC电源线传导发射限值应满足下表要求:

      1. 电快速瞬变脉冲群抗扰 AC-EFT

受试对象为充电机。

仪器设备满足IEC 61000-4-4要求。

AC输入输出为220V±2%、50Hz。12V系统和充电机外壳的地(浮地,可单独使用一张测试桌)应和交流AMN、实验室的地隔离,浮地和试验室之间通过1兆欧电阻连接。

充电机的抗扰应能满足下表要求kaiyun.cn。试验过程中、和试验后DUT的功能和能应受到任何影响。

 

 

 

      1. 浪涌 AC-SURGE

受试对象为充电机。

仪器设备满足IEC 61000-4-5要求。

AC输入输出为220V±2%、50Hz。12V系统和充电机外壳的地(浮地,可单独使用一张测试桌)应和交流AMN、实验室的地隔离,浮地和试验室之间通过1兆欧电阻连接。

充电机的抗扰应能满足下表要求。试验过程中、和试验后DUT的功能和能应受到任何影响。

 

 

    1. 高压直流电源端口测试要求

适用对象:电机驱动器、直流变换器、车载充电机/高压逆变器、电动压缩机、电加热器、电池包等高压直流电源的电动汽车专用部件。

输出功率为额定最大功率80%-90%。

      1. 高压直流电源线传导发射HV-CEV

试验仪器参考CISPR 25 Ed.4.0,试验频段为9kHz-110MHz。

电缆置于50mm厚的绝缘体上,被测件外壳和测试桌地连接。因布置空间可将HV电缆延长到0.5-1.7米。

测试典型布置如下:

高压直流电源线传导发射限值应满足下表要求:

      1. 高压低压耦合衰减 HV-Lvcoupling attenuation

高压直流电器部件不接电源,使用短线束和接插件连接。

试验仪器满足CISPR 25 Ed.4.0的要求。

DUT和电缆置于50mm厚绝缘体上,被测件外壳和测试桌地连接。HV电缆及其接插件应和整车使用的型号一致。电缆长度不超过200mm。

从高压直流电源线端口在9kHz-110MHz频段内注入干扰扫频信号,在低压端口测量耦合到的型号幅值。

对高低压耦合衰减试验结果不做评价,试验结果仅作为高压端口传导发射、高压线束屏蔽衰减的试验结果参考。

 

 

      1. 大电流注入抗扰度 HV-BCI

试验仪器和布置参考ISO 11452-4,试验频段为100kHz-400MHz。

电缆置于50mm厚绝缘体上,被测件外壳和测试桌地连接方式与整车保持一致。HV电缆长0.5m-1.7m,HV电缆及其接插件应和整车使用的型号一致。HV-LISN的50欧姆端口接50欧姆终端电阻。

高压直流电源线大电流注入抗干扰能应满足下表要求:

试验结果满足下表要求:

 

 

 

4.结语

长安汽车电子零部件电磁兼容技术要求,包括设备要求、试验方法等,参考CISPR 25,ISO系列或是IEC系列基础标准,无特殊要求,仅在限值要求、抗扰试验等级略调整/变化。

 

 

 

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