如何解决新能源汽车中EMC的问题

为了降低石油依赖，促进节能减排，推动汽车产业跨越式发展和提升国际竞争力，我国将发展新能源汽车划为交通领域的重大举措之一。与此同时，新能源汽车对相关标准的符合性也成了关注的一大重点。今年4月，国家强制要求新申报的新能源汽车必须符合EMC的国家标准。因此，新能源汽车的EMC测试及其解决方案成了各大汽车厂商和零部件供应商亟需面对的问题。

按国家标准要求，整车EMC一般需要满足GB14023-2011和GB/T18387-2008的要求。

1、GB14023-2011

GB14023-2011要求的被测车辆处于两种运行模式：分别为“上电且发动机不运转”模式和“发动机运转”模式。

“上电且发动机不运转”模式要求，车上的电器设备全部开启，只有发动机不运转但处于开关已经打开的状态，等同于车辆处于怠速状态。该状态一般不需要司机在驾驶位上。在按照标准的平均值限值时采用该模式。

“发动机运转”模式要求，车辆以40km/hr的车速恒速运行，该状态要求有司机在驾驶位上操控并踩油门使车辆维持在40km/hr的车速运行。在按照标准的峰值限值时采用该模式。

标准要求测试天线的位置分为水平极化和垂直极化两个方向，由于新能源车辆相对一般的其他产品形体较大，所以试验通常在10米法的暗室进行。

由于试验频段从30MHz到1GHz，一般测试的样品数量为单个，所以标准特别规定，要求对单个样品的测试结果比规定限值至少低2dB。在实验室认证测试的时候，该限值一般已经下调了2dB，这样可以直观地从测试波形图上看出是否达到2dB的裕量要求。另一方面，根据标准需要测试车辆的左右两侧的限值，有条件的测试3个正交面，所以按照标准测试，至少需要8组结果。

2、GB/T18387-2008

 

 

GB/T18387-2008规定了电场发射和磁场发射的限值，频段为9kHz-30MHz。标准要求车辆在16km/hr和64km/hr的稳定车速下进行测试。

与此同时，需要分别采用棒状天线和环状天线去测试电场强度和磁场强度，而且还需对电场的垂直方向和磁场的3个正交方向进行测试，然后在车辆的4个面再进行重复测试。由此最终得到24组测试结果。

新能源车上影响EMC的因素比较复杂，但从其测试结果的曲线上可以分析具体的干扰源。针对不同的干扰源采取不同的EMC措施，这样可以使EMC方案更经济适用，呈现更好的效果。

一般来说，新能源车上的电子电控设备都可能是EMC的干扰源，主要有电机、电机控制器、主控制器、辅助电机控制器(含DC/DC)、空调、BMS、充电机、高压配电柜、操控台面板、车载娱乐设备等，同时相应的电缆走线方向和走线形式、接口或接头的不当连接也可能成为局部的EMC干扰源。

在实施EMC的解决措施之前，首先需要根据预扫描的结果，判断超标的频段干扰源，找到干扰源后再对症下药地采取措施。

EMC的基本应对措施有屏蔽、吸收、搭铁。

屏蔽的本质是避免干扰源产生的干扰发射或传导出来，使其不被接收机接收到，从而降低干扰限值。在实际处理时，需要判断可能造成泄漏的孔缝，然后减小孔缝的大小;或者使产品装配和安装在电气连接上时杜绝孔缝的形成;另外还可以利用车架的低阻抗回路增强屏蔽效果。

吸收是将干扰源的干扰就近吸收，使其不会沿着导线和空间向外辐射。这样既不会干扰内部电路，也不会干扰外部电子设备，同样可以达到降低干扰限值的效果。

搭铁是提供一个干扰的低阻抗回路，使干扰经过较短的低阻抗通路就回到干扰源，借此减少对外的干扰，降低干扰限值。

还有一类措施是直接从干扰源本身去处理，这需要在设计初期就进行充分考虑。降低产生干扰的可能性，使产品产生的干扰非常小甚至不会产生干扰，这是最彻底的解决方式，但往往会相应地导致性能降低或成本升高。该方案一般不适于后期处理。

最后，为了保证批量供货的产品也能够满足EMC标准的要求，需要将整体改进措施再落实到设计文件中，从而保证批量供货的产品符合标准要求。各厂商需与整车厂协商如何在整车安装时保证措施贯彻到位，尤其是在整车厂装配时实施的有关屏蔽和搭铁的措施。