汽车电磁骚扰标准体系.doc

浅谈汽车电磁兼容标准体系马进随着我国国民经济的不断发展，国内汽车需求激增，使得中国汽车工业近年来迅速发展，己经使汽车工业成为中国经济的一个支柱产业。特别是21世纪的这头十年，我国的汽车工业迎来了历史上发展最快的一个阶段。无论是整车的生产，还是零部件的制造，都表现出一派欣欣向荣的气象。然而在这繁荣的背后，也潜伏着危机。国外核心技术的垄断，各种汽车标准的限制，使我们只能处在“中国制造”阶段，只能在国内市场通过降低产品档次，以低廉的价格和我们的对手竞争，很难走出去，拓展海外市场。长此以往，会严重阻碍我国汽车工业的健康发展。目前，国际汽车工业的发展极大的拉动了与之配套的汽车电子行业的迅速发展，而我国汽车行业最欠缺的技术之一就是汽车电子研发测试技术。汽车电子在汽车驾驶的安全、舒适、娱乐、动力总成、引擎管理、稳定性和控制应用中被广泛应用，是中高档车型不可或缺的硬件。而在汽车电子研发测试中不可回避的一个问题就是电磁兼容性问题。在当今这个电力器件和电子信息产品广泛应用的年代，电磁干扰无处不在，由这些器件引发的EMC问题将使汽车电子的运用面临更加严酷环境。例如：行车指示不正常使速度自行变更、安全气囊无端自行弹出、指尖放电造成仪表显示不正常、收音机听到点火噪音等等，这些问题小可影响驾乘人的舒适性，大到严重威胁驾乘者的安全。因此，国际和地区的各种汽车制造商、汽车工业协会、标准组织不断建立和完善汽车 EMC标准以控制和解决汽车电子技术中 EMC问题。而我国的汽车工业起步晚，发展慢，只是近年才有了长足的进步，为了能迎头赶上，必须了解现行的汽车EMC测试标准，才能有的放矢的去提高自身的技术水平。汽车 EMC标准从 20 世纪60 年代至今，经过 40 多年的发展，无论是世界性标准组织，还是发达的汽车制造企业，都已经建立了完整的标准体系。目前，在国际上具有广泛影响力、权威性的标准有 ISO 标准、IEC/CISPR 标准、SAE 标准。另外，欧盟、日本等国家也建立了各自的强制性标准与推荐性标准。在先进的汽车制造商中，如福特、通用、大众等也建立了一整套的企业标准。按照影响范围的大小这些标准（见表1）可以分为四个层次：国际、地区、国家、企业。表一 汽车电磁兼容标准体系1.国际标准：ISO和IEC标准。国际标准化组织ISO的EMC标准由其TC22委员会制定，而SC3分委会在TC22中主要负责道路车辆电子和道理设备标准的制定，所以大部分ISO的EMC标准出自这里。国际电工组织IEC的EMC标准由其下属的特别委员会，国际无线电干扰特别委员会CISPR的D分会制定。2.地区标准：EEC指令和SAE标准。EEC指令是欧盟委员会EC制定的，EC是欧盟的常设机构，是欧盟中唯一有权制定各种法令的机构。EEC指令时所有欧盟成员国必须遵守的。SAE标准由美国汽车工程师协会 SAE （Society of Automotive Enginess）制定的。SAE成立于1965 年，研究对象是汽车、载重车、工程车、飞机、发动机、材料以及制造等方面。目前，它拥有 97个国家的成员。3.国家标准：我国的GB系列标准。中国汽车EMC标准组织由全国无线电干扰标准化技术委员会和全国汽车标准化委员会组成。这两大组织归于国家标准化管理委员会 SAC管理。其中全国无线电干扰标准化技术委员会成立于1986年，而全国汽车标准化委员会于 1988 年成立。我国的汽车EMC标准虽然研制较晚，不过近年来先后发布更新了一批标准，发展还是比较快的。4.企业标准：福特公司标准。在汽车EMC标准制定方面，除了国际组织，区域集团有这个能力之外，汽车工业的一些行业巨头也制订了自己的标准，如美国福特公司。由于他们的研究起步较早，技术力量雄厚，汽车销售和制造在全球占有很高的份额，所以他们制定的企业标准也有很大的影响力。这四个层次是在宏观上将汽车EMC标准的来源及影响力进行划分，若按照EMC测试方向，可以归类为 CE(传导发射)、RE（辐射发射）、CS（传导抗扰度）、RS（辐射抗扰度）、ESD（抗静电）五个方面。为更加深入的对汽车EMC标准内容加以理解，以下分别按照国际、地区、中国、福特公司这四个标准体系层次，整车和零部件测试这两大类别，对以上五个方面的标准试验内容进行简要分析和对比。1.CE(传导发射)在整车的传导发射试验标准中，仅有美国汽车工程师协会的 SAE J551-5标准和我国的GB/T18387-2001标准。我国的GB/T18387-2001等效采用SAE J551-5标准的内容。以上两个标准是考察电动汽车充电系统的电源线在 450kHz 到30MHz 的传导发射情况。其适用对象包含目前的混合动力汽车。 零部件的传导发射试验标准中，2004/104/EC、SAE J1113-42、CE410 等效ISO7637-2，SAE J1113-41、GB18655、CE420 等效 CISPR25。由此可见，零部件的传导发射试验被绝大多数的标准组织采用。其体系见表2。表2 CE(传导发射)测试标准2.RE（辐射发射）整车的辐射发射试验标准， 主要考察的是对车外的道路接收机或车载接收机输入端的电磁骚扰特性。美国汽车工程师协会 SAE、欧盟标准委员会、我国标准组织相继等效采用 CISPR12标准。 零部件的辐射发射试验标准，主要考察的是对车载电子电器部件通过辐射途径对外的电磁骚扰特性。美国汽车工程师协会 SAE、欧盟标准委员会、我国标准组织相继等效采用 CISPR25标准。其体系见表3。表3 RE（辐射发射）测试标准3.CS（传导抗扰度）整车的传导抗扰度试验标准，从施加骚扰能量的形态上可以分为时域脉冲型和频域调制型。其中，时域脉冲型是通过电源线或信号线对汽车电子电器部件施加尖峰脉冲来考察整车对车内电网或空间电磁环境的抗扰能力；频域调制型是考察整车的窄带电磁骚扰抗扰能力，即汽车电子电器部件通过互连线缆束对造成的电磁骚扰特性。零部件的传导抗扰度试验标准，与整车的考察原理相似，也可分为时域脉冲型和频域调制型，只不过是考察对象是车载电子电器部件。这两种试验方法已经被绝大多数的标准组织采用。其体系见表4。表4 CS（传导抗扰度）测试标准4.RS（辐射抗扰度）整车的辐射发射试验标准， 主要考察的是车辆对车外或者车内的窄带辐射的抗扰能力。美国汽车工程师协会 SAE、欧盟标准委员会相继等效采用 ISO11451标准。零部件的辐射发射试验标准，主要考察车载电子电器部件对环境的窄带辐射的抗绕能力。美国汽车工程师协会 SAE、欧盟标准委员会、我国标准组织相继等效采用 ISO11452 标准。其体系见表5。表5 RS（辐射抗扰度）测试标准5.ESD（抗静电）整车和零部件的抗静电标准主要考察在整车和零部件在周围产生静电时的抗干扰性能。目前国际上大都执行2001 版ISO10605，美国汽车工程师协会SAE在试验方法上也采用 ISO10605。 我国目前执行的GB/T19951-2006 是等效采用 ISO10605 标准。汽车 ESD 类标准按照标准组织和 EUT（整车、零部件）进行分类，详见表6。表6 ESD（抗静电）测试标准综上所述，目前国外的汽车EMC标准的制定和更新速度还是比较快的，国内标准主要还是参考引用国际标准。随着汽车工业的不断发展，特别是新动力、新技术的不断涌现如：清洁能源-电动汽车的出现，汽车EMC标准体系也将会不断完善与变革，EMC测试的内容越来越丰富，要求也会越来越苛刻，我国汽车产业发展面临的技术性难题也会越多。但是机遇和挑战并存，只要我们对国际汽车EMC标准体系有了充分的了解和及时的掌握，就可以紧跟时代的步伐，引进-消化-吸收-创新走出我们汽车工业自己的发展之路。注：电