| 标题 | 车载电磁兼容标准体系架构研究 |
| 范文 | 范雨晓 华晶晶 严涵琦 段显波 [摘 要]随着汽车工业电子信息技术的发展，越来越多的新技术在汽车上得到了广泛的应用。新技术的应用，对整个汽车系统的可靠性提出了更高的要求，即各个电子装置和电子控制系统必须互相适应，这就涉及到了一个共性的问题——车载电磁兼容性。本研究报告针对车联网环境下的电磁兼容标准体系展开研究，从当前国内外车联网及智能交通对电磁兼容提出的新需求出发，开展标准体系研究。 [关键词]电磁兼容;标准体系 [中图分类号]U469.7 [文献标识码]A 1 汽车电磁兼容 电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力。而汽车电磁兼容则是指在车辆电磁环境中，车辆、电子电气零部件能正常工作且不影响其它车辆及其电子电气零部件以及车辆周边环境所使用的电子电气设备正常工作。即在汽车这个特定的空间范围内，汽车本身包括其装备的电子电气零部件和其周围的用电设备可以共存且不引起性能降级。 2 汽车电磁环境 汽车的电磁环境指汽车在行驶过程中，车上电子电气设备承受来自车内、车外各种各样的电磁干扰，以及汽车电子设备向外界辐射的电磁干扰。汽车电磁环境的干扰源主要分为车载干扰源、外部环境对汽车的电磁干扰、车体静电干扰。 2.1 车载干扰源 车载干扰源主要指车上各种电子电气系统产生的电磁干扰。包括各种电子元器件产生的电子噪声，电机运行中换向电刷产生的电磁干扰以及各种开关工作时的放电干扰等。为了提高汽车的安全性、高效性和舒适性，大量电气设备广泛应用于汽车发动机控制系统、变速系统、制动系统、调节系统以及行驶系统中。随着汽车内电气设备的不断增加，车内的电磁环境大幅度恶化。 2.2 外部环境对汽车的电磁干扰 汽车行驶过程中经历各种外部电磁环境时所受的干扰对汽车电子系统的影响也较为严重。外部电磁干扰指人为的各种电器设备，如高压输电线、电车轨道附近及无线电通讯设备等辐射出来的对汽车起干扰的电磁辐射及由雷电等自然现象引起的电磁干扰。 2.3 车体静电干扰 车体静电干扰与汽车和外部环境都有关。由于汽车行驶时车体与空气高速摩擦，在车体上形成不均匀分布的静电。静电放电会在车体上形成干扰电流，同时产生高频辐射，对汽车电子设备形成电磁干扰。 2.4 智能网联汽车 物联网技术是未来产业创新发展重要方向，车联网是物联网的一个重要分支领域。“智能网联汽车”是指使用车辆和道路上的电子传感装置，感知和收集车辆、道路和环境信息，通过车与人、车、路协同互联实现信息共享，实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和利用，并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务，确保车辆移动状态下的安全、畅通。车联网带动汽车技术的电子化、集成化、智能化发展，但车内、车外的电磁环境却变得更加复杂，故如何保证车辆或车内电子电器部件在其电磁环境中能令人满意的工作，又不对该环境中任何事物造成不应有的电磁干扰非常重要。 3 国内外汽车电磁兼容标准现状 汽车及车载电子设备EMC检测领域，其标准主要有以下几类：汽车电磁兼容国际标准，如ISO、CISPR标准等;汽车电磁兼容地区标准，如欧洲的EEC指令和ECE法规;国家标准;另外，世界各国比较著名的汽车制造商，也制定了自己的EMC测试标准和规范。 3.1 汽車电磁兼容标准化组织 EMC基础类标准方面，国际电工委员会（IEC）下设CISPR即国际无线电干扰特别委员会，负责>9KHz所有类型电器的EMI无线电信号保护测试标准规范的编写。IEC下设TC77主要从事电磁兼容的协调、管理和技术标准的制修订。TC 77下设SC77A低频现象分会，SC77B高频现象分会，SC77C高空核电磁脉冲分会，各分会下设不同的工作小组。国内方面，全国无线电干扰标准化技术委员会（SAC/TC79）主要任务是发展我国无线电干扰标准化体系表，组织制定、修订和审查国家标准，开展与IEC/CISPR相对应的工作，全国电磁兼容标准化技术委员会（9SAC/TC246）是国际电工委员会IEC/TC77“电磁兼容标准化技术委员会”的国内对口标委会，负责国内电磁兼容标准化工作，包括代表国家技术委员会对相关的件进行投票表决、标准的引进推广和组织对应于IEC 61000系列电磁兼容标准的转化工作。 汽车相关EMC标准组织方面，ISO/TC22/SC3即ISO下设道路车辆委员会关于车辆动力学与底盘部件的特别分会，IEC/TC69即IEC下设的电动道路车辆和电动载货车技术委员会。除此之外，国际无线电干扰特别委员会下设SCD研究车辆和内燃机驱动装置的无线电骚扰问题，联合国欧洲经济委员会汽车法规（ECE）在联合国世界车辆法规协调论坛（WP29）下开设灯光及光信号工作组（GRE）及噪声工作组（GRB）。国内方面，SAC/TC114/SC34汽标委智能网联汽车分标委，SAC/TC114/SC27电动车辆分技术委员会，SAC/TC79/SC4机动车和内燃机分委会等均尝试关于智能网联汽车的电磁兼容问题研究。 3.2 现有汽车整车和零部件的国内和国际标准情况 现有汽车和零部件标准主要从辐射、整车抗扰度及零部件抗扰度三方面。 骚扰标准主要针对整车、零部件和电动车辆三类产品。其中整车CISPR12对应国内标准GB/T 18655-2010《车辆、船和内燃机 无线电骚扰特性 用于保护车载接收机的限值和测量方法》，电动车辆SAE J551/5对应国内标准GB/T 18387-2017《电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法》。 整车抗扰度标准包括：ISO 11451系列关于《道路车辆 窄带辐射电磁能量产生的电骚扰整车试验方法》标准、ISO 10605对应国内标准GB/T 19951-2005《道路车辆 静电放电产生的电骚扰试验方法》。 零部件抗干扰标准包括：ISO 11452系列关于《道路车辆-窄频辐射电磁能引发的电气干扰的部件试验方法》标准、ISO 7637系列关于《道路车辆——由传导和耦合引起的电骚扰》标准、ISO 10605对应国内标准GB/T 19951-2005《道路车辆 静电放电产生的电骚扰试验方法》、GB/T 17619-1998《机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法》。 3.3 建议的汽车电磁兼容标准体系架构 可见汽车电磁兼容涉及整车对外的辐射干扰、车内的传导、耦合、辐射干扰、汽车电子部件的抗干扰，整车的抗辐射干扰，各种电子电器部件的相互兼容，整车与环境电磁兼容等诸多方面的内容。故在国内外现有标准的基础上，结合目前车联网出现的新技术，新应用场景，以及新能源汽车充电桩电磁兼容性问题等，以下提出车载电磁兼容标准体系架构建议。 车载电磁兼容标准体系架构分为四层级： 第一层级为通用公共基础、产品（单独）、应用场景; 第二层级将第一层级通用公共基础分为术语定义、符号标识、环境条件、量与单位;将产品（单独）分为整车和设备、零部;应用场景分为车内网络和车外网络; 第三层级是将第二层级整车和设备、零部件分别分为骚扰EMI和抗扰EMS;车内网络和车外网络分别分为有线场景、无线场景和其他; 第四层级将整车骚扰EMI分为传导类辐射和辐射;将整车抗扰EMS分为传导抗扰、辐射抗扰和抗静电;将设备、零部件抗骚扰EMI分为传导发射和辐射发射;将设备、零部件抗扰EMS分为传导抗扰、辐射抗扰和抗静电;将车内网络有线场景分为自身总线场景和外接设备场景;将车内网络无线场景分为车机-终端、车机-感知设备和组网;将车内网络其他分为混合组网和人体影响;将车外网络有线场景分为充电场景（整车）;将车外网络无线场景分为车-车、车-路和充电场景;将车外网络其他分为混合组网和人体影响。 4 结语 互联网及物联网技术与汽车产业本身的结合孕育出电磁兼容性的新需求和新问题，而不通过电磁兼容性能试验的设备、产品是无法进入国际市场，智能网联汽车的电磁兼容标准体系研究必成为新时期另一个值得系统性探讨的问题，相关标准的制定值得尽快在各相关技术委员会中铺设立项。 [参考文献] [1] 韩天行.付静波.电磁兼容标准及标准体系[J].电力自动化时代，2018（05）. [2] 孫玮，童玉珏.汽车电磁兼容标准与测试[J].认证与实验， 2008（09）. |
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