某PHEV车型EMC试验方法、超标分析与解决

【摘要】应对EMC 国家标准GB／T 18387—2017 和GB 34660—2017，具体针对某款混合动力汽车电磁兼容超标问题进行分析，通过排除法和对比法，对超标零部件进行具体定位，并提出相关EMC 的解决方案，使整车试验通过国标测试，满足开发要求。

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 引言

随着新能源汽车的快速发展， 汽车电子电器的部件越来越多， 汽车EMC问题日益突出。在纯电动汽车和混合动力汽车中均有高压部件， 其在工作运行中会产生强大的电磁波， 电磁辐射会干扰车辆上CAN通信的正常运行， 直接关系到车辆的安全性能。本文针对东风某PHEV车型EMC摸底试验时超标的问题， 对混合动力车型电磁兼容试验方法、问题定位、整改 措 施 制 定 等 进行分析 及 讨 论 。

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 EMC试验标准及试验方法

2.1 国内汽车整车EMC标准

EMC试验由电磁骚扰EMI （Electromagnetic Interference）和电磁敏感性EMS （Electromagnetic Susceptibility） 两部分组成。EMI是不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰信号， 即设备或系统的干扰水平必须保持在合理的水 平；EMS是设备或系统在一定电磁环境中能正常工作， 即设备或系统需要具备一定的抗干扰能力。

目前我们国内汽车整车公告法规涉及的EMC标准主要有两个标准， 都具备EMI和EMS方面的试验：GB 34660—2017规定了M类、N类、L类车辆及其电子部件的电磁发射限值、抗扰性能和试验方法；GB/T 18387—2017规定了EV、（P） HEV、FCV等类型电动车辆电场、磁场辐射发射强度的限值和试验方法。对新能源车辆， 需同时满足GB34660—2017、GB/T 18387—2017的要求， 试验方法见表1。

2.2 EMC试验前准备事项

试验前需按表2点检车辆状态， 避免因接触不良等非零部件固有特性问题， 造成试验结果的错误。

2.3 试验结果

GB 34660—2017通过；GB/T 18387—2017在车辆在70km/h的电场和磁场Y方向出现了超标问题， 结果如下。

GB/T 18387—2017 70km/h 电场， 在28.296MHz时， 超标3.6dB， 试验结果如图1所示。

GB/T 18387—2017 70km/h 磁场Y 方向， 在27.600MHz时， 超标3.8dB， 试验结果如图2所示。

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 问题分析

3.1 某PHEV车型结构及工作模式简介

东风某插电式SUV搭载了HP2多模混动系统， 驱动系统结构如图3所示， 整车电气连接方案如图4所示。在行车过 程中， 根据SOC、加速踏板深度和车速的变化， 车辆在不同的行驶模式间进行切换， 可以实现包含纯电动驱动、串 联驱动、并联驱动、纯发动机驱动等多种运行模式。东风某PHEV车型代表运行模式及部件工作状态见表3。

3.2 不同模式下的EMC测试

GB/T 18387—2017要求测试时被测试车辆电驱动系统处于驱动模式， 未对发动机、发电机、动力电池等部件的工作状态进行约定。首轮试验时采用了自由状态控制策略，由车辆自行按车辆控制策略运行。

对标准GB/T 18387—2017要求的运行工况（ 低速16km/h、高速70km/h）， 东风插电式SUV有多种行车模式可以满足， 因此需对各个模式下的EMC状态进行测试， 才能找出具体EMC超标零部件。

因电、磁场均存在超标问题， 先对电场超标问题进行分析定位， 找到超标零部件， 整改完成后， 再对磁场Y方向进行验证， 若满足国标要求， 则问题定位完成， 若磁场方向依然不满足国标要求， 再单独对磁场Y向进行试验。

各工况下电场试验结果见表4。

3.3 问题分析

从上述试验结果来看：①纯电驱动时，裕量较大，说明电池、驱动电机和电机控制器为非超标零部件。②当有发动机参与运行时， 裕量会大幅减小， 且仅当发动机和发电机同时运行时， 才会出现超标问题。而发动机会带来电磁干扰问题的仅有发动机火线圈零部件。

为分析哪个部件对车辆影响较大， 分别用铜箔包覆发动机点火线圈和发电机系统后， 再次进行测试。

通过几组数据对比， 发电机系统是否增加措施对于EMC的影响不大， 而发动机对于EMC的影响较为明显。结果见表5。

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 整改措施及验证

由于包覆铜箔后， 改善效果明显， 因此判断主要干扰源为发动机点火线圈， 需要对其作出屏蔽。有两种方法可以达到屏蔽效果：一是在发动机线束上增加点火线圈搭铁点， 结果见表6及图5；二是更换具有屏蔽层的点火线圈，结果见表7。

两种方案均能通过EMC试验测试， 原超标部分改善效果明显， EMC超标问题定位准确， 整改措施有效。但考虑到第2种方案成本较高， 因此选用第1种方案。

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 总结

本文通过介绍相关标准法规及EMC的测试试验方法，对东风某混合动力车型EMC超标问题进行分析， 提出的PHEV的具体的测试工况及试验方法， 可以成功定位引起EMC超标的零部件， 并制定相关整改措施。该测试工况及试验方法， 为PHEV车型开发提供了有力支持。