电动汽车电机驱动系统EMC测试内容及标准汇总

国家标准GB/T 4365-2003《电工术语 电磁兼容》中“电磁兼容（EMC）”被定义为：设备或者系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。电磁兼容性包括两方面：电磁干扰（Electromagnetic Interference ;EMI）、电磁耐受（Electromagnetic Susceptibility; EMS）。汽车电磁兼容性能指的是汽车整车及其零部件在其所处的电磁环境中能够正常工作的同时不对该环境中的其他事物产生不期望的电磁干扰的能力。

常见EMC测试项目

新能源汽车的电驱动系统由驱动电机控制器（DC-AC）、发电机控制器（AC-DC）、 高低压电源变换器（DC-DC）和辅助电机控制器（DC-AC）等控制器组成。电机驱动系统作为电动汽车的动力来源及将电能转换为机械能的关键设备，在电力转换的过程中会产生大量的传导及辐射骚扰信号，是电动汽车EMC(Electromagnetic Compatibility，EMC)问题的主要零部件之一（整车系统的EMC干扰问题90%都来源于电驱系统）。

1、电机驱动系统EMC环境

电动汽车借助蓄电池或超级电容提供能量，利用电力电子装置DC／AC(或DC／DC)进行能量变换提供给交流电机(或直流电机)负载进行驱动。驱动系统由蓄电池(或超级电容器)、主电路、控制电路、电机构成。

整车的EMC干扰主要来源于电控主驱、DC-DC、辅驱等电气设备，电机驱动系统的高电压、大电流及复杂的结构，使其电磁干扰能量较大、频带较宽且传播耦合路径呈多样性，增加了电机驱动系统EMC研究的难度。

电驱系统EMC干扰大的主要原因有以下3个方面：

①工作电压高，现有车载驱动系统大部分工作电压在300V以上；

②开关变化时dU/dt大，一般在1~3GV/s的范围；

③UVW输出共模电流大，一般峰值在10~30 A之间。

电机驱动系统电磁干扰EMI(ElectmmagIletic Interference，EMI)由电磁干扰源、传播路径(或耦合通道) 和受扰体(敏感体)3个基本要素组成，切断三要素中的任何一个环节，电机驱动系统的EMI问题都能得以解决。

2、国外电驱动系统EMC测试标准

国外EMC测试标准的开发经过了70余年的发展，EMC测试标准可以大致分为国际标准、地区标准、国家标准及国家标准四大类。

国外汽车EMC标准类别

国外汽车EMC测试标准体系相对健全，CISPR、ISO等国际标准组成了汽车电子EMC标准体系的基本框架，对世界各国汽车EMC测试标准的制定有重要参考意义。

ISO 7637《道路车辆由传导和耦合引起的电气骚扰》

评价汽车零部件EMC性能的测试方法，其中对电源线瞬态传导骚扰、电源线瞬态传导抗扰度以及控制线/信号线瞬态传导抗扰度的测试以及评价方法做出了相关规定。

ISO 11451《道路车辆—窄带辐射电磁能产生的电气骚扰的车辆试验方法》

评价整车抗扰度的测试方法，包括针对车外辐射源电磁场的抗扰度试验（ISO 11451- 2）、针对车载发射机产生电磁干扰的辐射抗扰度试验（ISO 11451-3）以及针对感应的传导骚扰进行的抗扰度试验（ISO 11451-4）。

ISO 11452《道路车辆-窄带辐射电磁能产生的电气骚扰的零部件抗扰性试验方法》

评价汽车零部件抗扰度的测试方法，分别制定了电波暗室法（ALSE）、横电磁波小室法（TEM）、大电流注入法（BCI）、带状线法、平行板天线法、射频功率直接注入法、磁场抗扰度法、便携式发射机模拟法、扩展音频范围的传导抗扰法、混响室法抗扰度试验的测试方法。

ISO 10605《道路车辆-静电放电的电骚扰试验方法》

针对整车及汽车零部件进行 静电放电抗扰度试验，可以模拟装配过程、维护过程以及车辆运转过程中人员产生的 静电放电情况进行测试。

ECE R10《关于车辆电磁兼容性认证的统一规定》

规定了测试类别、测试布置、试验设备等相关内容。

SAE J551-5-2004《Reference Standard for Wireless Charging of Electric Vehicles》

针对整车进行EMC测试。

SAE J1113-41《American Motor Vehicle Standards》

针对汽车零部件进行EMC测试。

3、中国电驱动系统EMC测试标准

我国汽车产业和发达国家相比起步较晚，在汽车EMC领域的研究较为落后，在定制标准时主要采用国际标准CISPR系列等进行参考，我国现行使用的EMC标准绝大多沿用国际标准，目前国内主要的汽车电子EMC国家标准见下表。

中国汽车电子EMC标准汇总表

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》

针对汽车零部件电磁辐射抗扰度制定的测试标准。

GB/T 18655-2018 《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》

规定了电动汽车以及混合动力汽车在充电状态下进行整车辐射骚扰测试以及高压系统汽车零部件进行辐射骚扰、传导发射测试方法。

GB/T 36282-2018 《电动汽车用驱动电机系统电磁兼容性要求和试验方法》

规定了驱动电机系统电磁兼容性要求和试验方法，明确了驱动电机测试实例对电磁辐射骚扰（宽带骚扰和窄带骚扰）测试、电磁辐射抗扰度（电波暗室法和大电流注入法）测试、沿电源线的瞬态传导抗扰度、静电放电抗扰度的试验方法。

GB 14023-2022 《车辆、船和内燃机无线电骚扰特性 用于保护车外接收机的限值 和测量方法》

用于保护车外环境中的频率在3.0×107 -1.0×109Hz范围内的接收机而制定的标准，增加电动汽车相关测试方法及限值。

综上所述，随着汽车产业向电动化、智能化、网联化发展，应用在汽车中的电力电子设备日益增多，汽车的电磁兼容（Electromagnetic Compatibility, EMC）问题在其研发过程中受到越来越多的关注。电驱动系统作为新能源汽车的主要动力来源的，因其具有高功率、大电流的特点是新能源汽车中的主要电磁干扰源，严重威胁汽车的安全性和可靠性。在新能源汽车研究和开发过程中，对电机驱动系统进行试验是关键环节。试验是检验电机驱动系统EMC性能合格与否的最终手段，也是验证优化设计有效性的最具说服力的方法。

电驱系统EMC测试台架