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《插电式混合动力乘用车动力系统能量消耗量台架试验方法》编制说明一、工作简况1.1 任务来源《插电式混合动力乘用车动力系统能量消耗量台架试验方法》团体标准由中国汽车工程学会批准立项。
本标准是《插电式混合动力汽车试验方法》系列标准的一部分。
《插电式混合动力汽车试验方法》系列标准由清华大学牵头，参加单位有中国汽车技术研究中心有限公司、中国科学院电工研究所、上海汽车集团股份有限公司、郑州宇通客车股份有限公司、浙江吉利控股集团有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、浙江亚太机电股份有限公司、上海捷能汽车技术有限公司。
本标准由清华大学牵头，参加单位有中国科学院电工研究所、中国汽车技术研究中心、上海汽车集团股份有限公司、浙江吉利控股集团有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、上海捷能汽车技术有限公司。
1.2编制背景目前，市场上的插电式混合动力汽车的标称能耗与实际运行能耗存在较大差异，标称能耗的测试方法不能反映实际交通状况，且在空调未开启、常温条件进行测试。
为此，本标准希望在考虑运行工况、空调、环境温度等因素下，提供一种反映车辆实际能耗水平的台架测试方法。
1.3标准定位本标准定位于服务企业研发过程测试，当企业完成或部分完成动力系统研发时，需要提前开展实际运行工况能量经济性评估时，可依托本标准提供的动力系统台架试验方法进行，有利于整车研发V流程中提前实施参数的匹配标定。
1.4主要工作过程本标准于2018年6月立项；2018年7月-2018年9月研究、起草了标准框架；2018年10月-2019年4月进行了标准相关的试验操作工作；2019年5月-2019年10月进行了标准编写工作；2019年11月-2020年3月，对标准进行了讨论和修改；2020年5月在中国汽车工程学会网站公开征求意见；2020年9月完成标准送审稿，并由中国汽车工程学会组织标准审核工作组进行标准审查；预计2020年10月底之前完成标准报批稿，进行标准报批。
二、标准编制原则和主要内容2.1标准制定原则在充分总结和比较了国内外插电式混合动力汽车能量消耗量测试方法的基础上，本标准对试验工况、环境温度、空调状态、能耗计算方法等方面作了较详细的规定，以确保试验充分反映车辆实际运行工况的能量消耗量。
汽车EMC标准、测试与对策技术研讨会顺利召开
佚名
【期刊名称】《电器与能效管理技术》
【年(卷),期】2014(000)017
【摘要】2014年8月27日，全国无线电干扰标准化技术委员会（无干委）联合上海三基电子工业有限公司，携手上海电器设备检测所，在上海港鸿大酒店举办汽车EMC标准、测试与对策技术研讨会。
秘书长郑军奇与来自六十多家单位的一百二十余技术人员参与了此次会议。
【总页数】1页(P75-75)
【正文语种】中文
【中图分类】TP303.2
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XXXXX-XXXX《电动车高压部件电磁兼容测试方法及要求》标准编制说明（一）工作简况1、主办单位XXXX -XXXX《电动车高压部件电磁兼容测试方法及要求》主办单位为上海电器科学研究院。
2、协作单位标准工作组成员包括上海电器科学研究院、重庆长安汽车股份有限公司、中国汽车技术中心、上海汽车集团股份有限公司乘用车公司、浙江吉利汽车研究院有限公司、比亚迪汽车工业有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、芜湖凯翼汽车有限公司、绿驰汽车科技（上海）有限公司、中国汽车工程研究院、众泰新能源汽车有限公司、长城汽车股份有限公司、众泰新能源有限公司、上海机动车检测中心、上海蓥石汽车技术有限公司、安徽江淮汽车股份有限公司技术中心。
3、主要工作过程a)2016年5月起，召集标准工作组，为标准制定做相关准备工作，并分析了标准化工作和电动车高压部件EMC标准国内外研究情况，工作组成员讨论并确认了标准框架，初步确认参考IEC标准和国际相关文件制定本标准。
b)2016年9月，标准工作召开首次会议，共同讨论了电动车高压部件电磁兼容测试方法及要求，各大企业联合标准的适用范围、术语和定义、一般测试要求、对被测件的测试要求、各项测试的标准架构和各项测试的指标要求等，并对低频磁场人体防护的测试方法要求、高低压耦合衰减测量方法和瞬态脉冲发射测试布置等问题进行了探讨。
c)2017年8月，标准工作组召开第二次会议，会议主要内容是对标准的各项测试要求、标准实施计划等进行讨论。
d)2018年3月，提交EMC技术委员会专家进行意见收集，从标准的编写、测试方法和测试要求的确定方面获取多条意见。
e)2018年7月，标准工作组根据专家意见进行稿件的修改，完善标准稿件，形成征求意见稿。
（二）标准编制原则和标准主要内容1、编制原则《电动车高压部件电磁兼容测试方法及要求》是自主编制标准，标准符合GB/T 1.1的编制要求。
2、主要制定内容a)第一部分：标准的适用范围b)第二部分：相关参考标准c)第三部分：相关术语和定义、缩写及符号d)第四部分：一般测试的要求，4.1概述，4.2供电，4.3参考接地平面，4.4绝缘支撑，4.5测量接收机，4.6人工网络，4.7 EMC测试计划e)第五部分：应用指南f)第六部分：适用于所有高压部件测试对以下测试项目进行测试目的、测试条件、测试布置、测试程序和要求的规范：低频磁场测量、静电放电、辐射抗扰度。
混合动力汽车在辐射发射测试标准中的细节解读上海三基电子工业有限公司张君电动汽车作为以电动机驱动的车辆，早在1834年就在英国进行了演示，比世界上第一部内燃机型的汽车早了半个世纪。
电动汽车包含混合动力电动汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车。
混合动力汽车一般指采用内燃机和电动机两种动力，将现有内燃机与一定容量的储能器件通过先进控制系统相结合，提供车辆所需要的动力；纯电动汽车是指完全由二次电池提供电力的汽车；燃料电池汽车则是指以燃料电池作为动力源的电动汽车。
当今世界汽车保有量正以惊人的速度递增。
预计到2010 年末，全球汽车保有量将达到10 亿辆。
交通能源消耗已经成为局部环境污染和全球温室气体排放的主要来源之一。
而电动汽车以其低排放、低噪音、少废热、可循环、便维护等优势成为抢占21 世纪汽车市场主导地位的车型。
目前，我国已充分认识到电动汽车发展的广阔前景，并重点将混合电动汽车作为内燃机和纯电动汽车之间的过渡产品加以研发推广，缓解日益紧张的能源矛盾。
本文正是围绕这一发展趋势，着重对混合动力汽车的电器部件进行介绍，并对辐射发射测试中的若干问题进行阐述。
图1 某混合动力汽车结构图以目前常见的混合动力汽车为例，其动力系统部分主要包括燃油发动机、电动机、功率变换器、电子控制器等。
除了燃油发动机之外，其余都是电动汽车特有的器件，其工作特性也决定了电动汽车的电磁发射水平。
电动机作为发动机驱动的辅助动力，它在车辆启动、加速或爬坡时起作用，也能够起发电机的作用，将发动机的动能转换为电能，储存到电池组中去。
在车辆下坡或制动时，将汽车惯性动能转换为电能，储存到电池组中去。
目前在混合动力汽车上使用的电机种类也比较多，有永磁直流电动机、串励直流电动机、感应电动机、永磁同步电动机、开关磁阻电动机等等。
电动机在车上以单电机的形式存在，也可以安装在每个驱动轮上，以轮边电机形式对车轮实现独立驱动。
作为骚扰源之一，其自身的发射由于安装位置的不同和馈线功率变换器是混合动力汽车能量转换的关键部分，它主要包括了整流器、逆变器、DC/DC变换器和斩波器等。
电磁干扰抑制技术摘要简述了传导骚扰主要机理，对电动汽车上DC-DC 控制器进行了传导骚扰测试、骚扰源的定位。
对比分析了接地、屏蔽和滤波的传导骚扰整改方案，最终采用滤波方式来降低控制器的传导骚扰，满足了GB/T 18655-2018中传导骚扰限值等级3的要求。
关键词电动汽车；电磁兼容；传导骚扰；DC-DC 控制器；整改AbstractIn this paper, the main mechanism of conducted emission is described. The conduction emission test and the location of disturbance source are carried out for DC-DC controller on electric vehicle. Finally, the filter way is used to reduce the conducted emission of the controller, which meets the requirements of the standard limit level 3.Keywordselectric vehicle; EMC; conducted emission; DC-DC controller; rectification引言随着国家对电动汽车产业的大力扶持，越来越多的传统主机厂和互联网车企开始电动汽车的研发和制造。
与传统燃油车相比，电动汽车上的电子部件数量明显增加，同时高电压大电流的大功率器件，如电机电控、DC-DC 控制板等成为车上主要部件[1]，随之带来的整车电磁骚扰越来越严重。
实际测试表明，提高零部件的电磁兼容性能，组装后的整车才能更好的满足电磁兼容要求，因此，改善电动汽车上部件的电磁辐射问题迫在眉睫。
DC-DC 控制器（以下简称“DC-DC”）作为电动车上最重要的部件之一，在进行电磁兼容测试时，发现其低压传导骚扰问题很严重，有必要对DC-DC 的传导骚扰进行研究并整改。
汽车电磁兼容——重要性•对于现代汽车以及未来汽车而言，汽车电磁兼容性至关重要。
涉及：–汽车运行安全性；–汽车排放控制有效性；–汽车节能有效性；–汽车智能控制可靠性，–等等3汽车电磁兼容技术——定位•随着汽车保有量的增加，汽车尾气排放及燃油蒸发等有害气体对环境空气造成了日益严重的影响，为限制汽车排放造成的污染，提出了汽车排放技术。
•面对各种交通事故中汽车对人员造成的伤害，为降低汽车伤害程度并提高汽车的安全性，派生出汽车安全技术。
•近年，日益繁多的电子产品广泛应用于汽车，并逐渐形成了汽车电子技术。
当今的汽车，应用电子技术的程度已成为提升汽车技术水平的重要标志。
汽车应用电子产品涉及到共性问题——汽车电磁兼容技术。
41.汽车电磁兼容技术的研究范畴1.1 电磁兼容性概念–电磁兼容性–汽车电磁兼容性1.2 研究的范畴1.3 电磁兼容技术分类–电磁兼容技术分类–汽车电磁兼容技术分类1.4 研究的对象1.5 研究内容的发展变化71.1 电磁兼容性概念•电磁兼容性（EMC）英语：Electro-Magnetic Compatibility缩写为：EMC国家标准GB/T4365-2003定义：–设备或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。
8电磁骚扰与电磁干扰•电磁骚扰EM disturbance–任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对生命或无生命物质造成有损害影响的电磁现象。
–产生影响，可能无影响结果。
•电磁干扰electromagnetic interference（EMI）–电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。
–产生影响并有影响结果。
9电磁抗扰度与电磁敏感度•电磁抗扰度EM immunity–装置、设备或系统面临电磁骚扰时不降低运行性能的能力。
•电磁敏感度electromagnetic susceptibility (EMS)–在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或系统不能避免性能降低的能力。
乘用车双电机混合动力机电耦合系统传动效率测试方法乘用车双电机混合动力机电耦合系统传动效率是评价系统整体能量转换效率的重要指标之一、传统的汽车传动系统主要依靠内燃机来驱动车辆，传动效率相对较低。
而双电机混合动力系统采用了电机与内燃机的结合，通过电机与内燃机之间的协同工作来提高整个系统的传动效率。
因此，开展乘用车双电机混合动力机电耦合系统传动效率测试研究具有重要意义。
传动效率测试是通过对整个传动系统各个部件的功率损失进行测量和分析，以确定传动系统的能量转换效率。
下面将从测试对象、测试装置和测试步骤等方面来详细介绍乘用车双电机混合动力机电耦合系统传动效率测试方法。
首先，测试对象应该是一辆配备了双电机混合动力耦合传动系统的乘用车辆。
该车辆的传动系统由电机、电池、控制器、变速器等核心部件组成，其中双电机是关键部件。
测试之前需要保证车辆的传动系统工作正常，各个部件处于正常使用状态。
其次，测试装置是完成传动效率测试的关键。
装置应包括功率测量器、转速测量器、负荷装置和数据采集系统。
功率测量器用于测量电机、内燃机和整个传动系统的输出功率，转速测量器用于测量各个转动部件的转速，负荷装置用于提供实验条件下的负荷。
数据采集系统用于实时记录各个参数的数值以及计算传动效率。
测试步骤如下：1.准备测试前的工作，包括保证车辆传动系统工作正常、测试装置校准等。
2.根据实验要求，设置负荷装置的负荷力矩，并记录下来。
3.启动车辆，驱动车辆以保持一定的车速，同时记录电机、内燃机和传动系统的输出功率以及各个转动部件的转速。
4.根据数据采集系统获取的数据，计算出电机、内燃机和传动系统的输入功率。
5.根据测试装置测得的负荷力矩、车辆的车速以及各部件的输出功率、输入功率等数据，计算出各部件的功率损失。
6.根据计算得到的功率损失和输入功率，计算出各部件的传动效率。
7.对不同工况下的车速、负荷等进行多次测试，并记录下测试结果。
8.对测试结果进行数据分析，得出乘用车双电机混合动力机电耦合系统的传动效率。
混合动力车的EMC测试 2010-10-21 9:39:00 【文章字体：大 中 小】 推荐 收藏 打印 上海电器科学研究所（集团）有限公司 刘媛 一、前言 混合动力车由于其环保节能的优势，成为我国汽车科技创新主攻方向，混合动力车电动部分的电气结构是由大功率电动机和控制器构成的动力系统，对外存在辐射骚扰，也同时承受其他电器设备的干扰，因此其电磁兼容问题不容忽视。目前对于混合动力车整车的EMC测试标准的讨论逐渐增多，而对其零部件的测试尚少有相关讨论。 混合动力车保存了传统汽车的内燃机动力系统，因此应该满足所有传统汽车要求的测试，发射测试的标准依据通常为CISPR12和CISPR25，抗扰度测试的标准依据通常为ISO7637、ISO11451、ISO11452、ISO10605等系列标准。 混合动力车由于其增加了的电动力系统，因此和传统汽车相比，需要增加一部分测试内容。混合动力车的整车发射测试标准应该增加SAEJ551-5 JAN2004《电动车辆的电场和磁场强度的测量方法及执行电平》和CISPR12《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》的相关测试。 以上涉及标准均为整车测试标准，目前国际上对于混合动力车测试没有一个系统的规定，但是进入欧洲市场的车辆，一律照欧盟指令和普通汽车整车一样要求，都需要做E-MARK认证。而通用、大众等知名厂家，电动汽车或者混合动力车都是按照自己的标准，与其汽车整车要求一样。 二、整车发射测试 2.1 骚扰来源 混合动力车的除传统汽车点火噪声等骚扰之外，由于其电动力系统主要由发动机、DC/DC变换器、电池组、电机及电机控制器(变频器)，控制器，整车通信系统组成。如图1所示，整车发射的骚扰源类型有所增加。
图1 混合动力汽车电动力系统原理框图 电动力系统用DC/DC变换器通常选择IGBT为功率开关管。功率开关管IGBT工作过程中产生高的du /dt 和di /dt以及浪涌电流和尖峰电压，进而产生辐射。当混合动力车高速行驶时，其电驱动系统的功率增大，其驱动系统的功率变换电路辐射增强，由于逆变器的频率分量及其谐波的影响，可能会在9kHz～150 kHz产生骚扰。车中大量的数字电路设备，当数字信号电平从一个逻辑电平转变到另一个电平时，信号电平就会在所需的电平上发生震荡，这种效应称为振铃效应，该效应会在10MHz～20 MHz产生骚扰。数字信号的上升/下降时间会影响高频谱分量的含量，该高频分量会在30MHz～1000 MHz产生骚扰。同时，混合动力车配有充电系统，充电系统与公用电网连接，所以需考虑其对整个电网的传导骚扰。根据以上骚扰来源的分析，混合动力车测量9kHz～1000 MHz的辐射骚扰和9kHz～150 kHz传导骚扰是必要的。 2.2 9kHz～30MHz发射测试方法 混合动力的整车需要增加的9kHz～30MHz辐射发射和电动车电池充电系统测试标准为SAEJ551-5 JAN2004《电动车辆的电场和磁场强度的测量方法及执行电平》，国内测试标准为GB/T18387-2008《电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法，宽带，9kHz～30MHz》，该标准修改采用SAE J551-5JAN2004。测试场地规定为开阔试验场地或者电波暗室。 整车9kHz～30MHz辐射发射测量时，车辆应在不带负载的测功机或以定速在轮轴支架上运行。电场测量时使用棒状天线，天线距离车辆的最近部分为3m±0.1m，如图2所示；磁场测量时使用环状天线，天线中心位于地面上方1m±0.05m，距车辆的最近部分为3m±0.2m，如图3所示。首先是预扫描，即在高速档时车速为40km/h的稳定条件下，对电场的垂直方向和磁场的3个正交方向测量，测量车辆的4个面，以确定最大辐射面。再将天线的放置和定向置于最大接收信号方向，车辆以16km/h和64km/h的稳定车速运行，再次对电场的垂直方向和磁场的3个正交方向测量。接收机采用峰值检波器进行测量，扫描速率、仪器带宽和限值在标准中均有明确规定。
图2. 9kHz～30MHz电场辐射测量布置 图3. 9kHz～30MHz磁场辐射测量布置 混合动力车车载充电系统的传导发射测试要求在最大连续补充充电等级上进行。如果设计有多个充电电源电压，在每个电压上均应对导线进行发射测量。测量时使用50μH/50Ω的人工电源网络，人工电源网络与车辆连接的电缆长度应为1.5m±0.05m，人工电源网络应与车辆所处的接地平板使用铜带线搭接，铜带线尽可能短，并且长宽比最大不能超过7。测试过程采用准峰值检波器进行，仪器带宽为9 kHz。传导发射限值标准中有明确规定。如果数字控制电路或者开关电路使用的频率超出1.705MHz时，应依据标准CISPR12再进行充电系统的30MHz～1000MHz辐射发射测试。 2.3 30MHz～1000MHz发射测试方法 混合动力车的整车30MHz～1000MHz测试按照CISPR12进行测试。该标准适用范围中写明适用于“由内燃机、电驱动或两者共同驱动的车辆”、“配备有内燃机或动力电池的装置”，但是“本标准不包括车辆连接到电源上充电的电磁骚扰测量”（该部分已包含在GB/T18387中）。但是传统测量只考虑了内燃机部分，而对于混合动力车的测试，车辆运行的状态有所不同。 试验要求在电波暗室或者户外试验场地进行，该户外试验场地应是一个以车辆或装置与测量天线之间连线的中点为圆心，最小半径为30m的圆形区域内没有电磁波反射物的空旷场地。测量设备、测量棚或装有测量设备的车辆可置于试验场地内，但只能处在标准中图4用交叉阴影线标示的允许区域内。 天线距离为10m时，天线中心离地面或地板(或水面)的高度为3.00m±0.05m；测量距离为3m时，高度为1.80m±0.05m。天线参考点到车辆或装置边缘的金属部分的水平距离优先选用10.0m±0.2m。如图4所示。在3m距离测量时，如果车辆或装置的长度大于3dB天线波束宽度值，就需要确定多个天线位置。对于每一位置均要进行水平极化和垂直极化测量。若辐射骚扰的测量值低于限值减去增益损耗后的值，可不必确定天线的多个位置。增益损耗由试验配置的几何尺寸和天线增益数据计算得到，计算方法见该标准的附录B。
图4. 30 MHz ～ 1 GHz 电磁场辐射发射测量布置 30 MHz ～ 1 GHz频率范围，整车应符合以下两种情况，两种状态都通过，即视为符合要求： （1）在“上电且发动机不运转（key on， Engine-off）”的模式下，即点火开关打开、发动机不运转、车辆的电气系统包括所有可连续运行的含有>9kHz内置振荡器或重复信号的设备，都处于正常运行的模式，该状态下要求使用平均值检波器进行测量，测得的结果符合标准要求的平均值限值。 （2）在“发动机运转(Engine-Running)”的模式下，由混合动力系统驱动的车辆，应在电机和内燃机共同作用下，使车辆以40km/h速度运行的状态下测试。如果不可能，则车辆需分别在单独由内燃机驱动下按表1规定转速运行，和单独由电动力系统驱动，以40km/h的速度运行，这两种状态下分别测试，如果最高车速低于40km/h，则以最大车速运行。该状态下要求使用准峰值检波器进行测量，测得的结果符合标准要求的准峰值限值。 表1 内燃机运转速度
缸 数 发动机转速（r/min） 单 缸 2500±250 多 缸 1500±150 三、整车抗扰度测试 混合动力车整车控制器通过传感器获取驾驶员的驾驶意图和车况参数，并结合CAN总线向电机发送转矩等操作指令。CAN总线系统非常重要，其节点覆盖整改车体，当局部辐射强度增大时，CAN就会受到强烈的电磁干扰，严重影响CAN总线系统的正常通信，因此，对于整车进行辐射抗干扰、大电流注入、静电放电测试是必要的。混合动力车整车抗扰度可参照普通汽车的测试方法，按照ISO11451-2、ISO11451-4和ISO10605进行。 对于混合动力车的充电系统，由于该充电系统和公用电网相连，可能会遭受公用电网上骚扰的影响，因此浪涌、脉冲群等测试对于混合动力车的充电系统是必要的，可按照相关充电电池标准或环境标准规定对其进行要求。 四、混合动力车零部件EMC测试方法预测 国际上混合动力车零部件测试方法尚未形成统一规范。原因是电动汽车的结构中主要关注元件为高压转低压控制器，低压侧基本都为12V，但高压侧电池的供电不统一，200v～500v不等，无法制定统一规范。但可以从现行汽车零部件标准的适用范围来预测。 关于混合动力车零部件的辐射发射可以参考的标准包括CISPR25和CISPR12，但是CISPR25的附录A中指明：(1) 对于双模式电动公交（比如由a.c./d.c.主控单元驱动和由内燃机驱动），车辆驱动系统的a.c./d.c.主控单元驱动部分不适用于本标准。(2) 由电源提供动力的设备是由另一个 CISPR 分会负责的。而CISPR12的适用范围包括了电动车及其装置， 因此对于混合动力车的传统部件可继续按照CISPR25进行测试，而电驱动系统部件CISPR12可以适用。 ISO7637-2、 ISO7637-3、ISO11452-2 、ISO11452-4标准适用范围中指明：“本部分适用于各种动力系统（例如火花点火发动机或柴油发动机，或电动机）的道路车辆。” 因此可以预测，如果混合动力车开始考核零部件传导抗扰度，可能会参照传统汽车零部件的抗扰度来考核。 此外，混合动力车内的DC/DC变换器产生的骚扰和普通汽车内的骚扰情况有所不同，需要增加对应的抗扰度测试规范。
