1  引言

目前，國內主機廠為了能滿足公告管理需求，整車必須滿足國家強制標準GB 14023-2011；且2021年1月1日起，全部車型產品必須滿足更加嚴格的整車EMC國標GB 34660-2017。為此，主機廠對各供應商所供零部件的EMC性能要求必然提高；其中，電驅動系統作為新能源車三大電之一，具備功率高，高頻開關器件多，控制電路復雜，感性負載等特點，導致其成為新能源汽車中電磁兼容問題較為嚴重且難以解決的主要零部件之一。

為了更加深入的解析新能源汽車電驅動系統EMC測試的過往、現狀及未來發展趨勢，本文將從以下三個方面進行深度分析：（1）當前國內外汽車零部件電磁兼容測試標準匯總及分析；（2）當前國內主機廠對新能源汽車電驅動系統電磁兼容性能的主流要求及存在的問題；（3）依據最新國標發展動態，初步判斷未來新能源電驅動系統EMC測試發展方向。

2  汽車零部件EMC測試標準分析

相比于國際標準（ISO標準，IEC標準，CISPR標準）和歐洲標準（ECE標準），我國在汽車電磁兼容方面的國標則較為滯后。但是，考慮到適應本國公告等要求，本文此處只分析國內汽車零部件電磁兼容標準，詳見表1。

表1 汽車零部件電磁兼容國家標準匯總

如表1所示，國內標準主要從輻射發射、傳導發射、輻射抗擾、傳導抗擾和靜電放電等五個大方面入手，規定了汽車各零部件應滿足的電磁兼容測試方法及判斷標準。但是，表1中的標準主要是在新能源車尚未發展起來時制定，主要應用于傳統汽車，即所有標準中的EMC測試要求均是針對低壓零部件。

對于新能源汽車中的電驅動系統，通常采用幾百伏高壓供電，其工作功率遠大于傳統汽車中的低壓零部件；且電機控制器主回路大多采用高頻開關IGBT以實現更好的電機控制性能，這都必然導致無法完全照搬當前國標作為新能源汽車電驅動系統EMC測試的依據。

基于以上分析，我國于2018年6月7日發布了新能源汽車驅動電機系統的電磁兼容標準：GB/T 36282-2018 電動汽車用驅動電機系統電磁兼容性要求和試驗方法。該標準具體細化了電驅動系統在進行EMC測試時的工作狀態、測試布局及評價標準等內容，代表了我國新能源汽車電驅動系統EMC測試的發展方向，具體分析詳見本文第4部分。

3  主機廠對電驅動系統EMC性能的基本要求及問題分析

3.1主機廠對電驅動系統EMC性能的基本要求分析

不同零部件的工作原理、工作性能、在整車上的安裝位置及作用存在巨大差異，這必然導致不同零部件需開展的EMC測試項目、測試布置、工作狀態及測試標準等的不同。例如，對于只包含電阻、電感、電容等無源器件的零部件，則不必開展輻射發射、傳導發射等EMI類的測試；對于包括開關電源等有源模塊的零部件（驅動電機控制器）則必須開展輻射發射和部分傳導發射的EMI類的測試項目。因此，主機廠也必然會分析電驅動系統的特征，從而決定其需要開展的EMC測試項目。

關于新能源汽車電驅動系統EMC測試項目選擇，筆者的分析如下：

（1）驅動電機控制器中包含時鐘晶振、DC/AC高頻逆變電路、各種DC/DC電源轉換電路等易產生沿高壓電源線、低壓電源線、控制與信號線的傳導發射干擾；此類干擾在各自線路中傳導的過程中，必然通過電機控制器和電機上的孔、縫、接插件等位置產生輻射干擾。因此表1中的GB/T 18655和GB/T 21437.2標準中涉及到的輻射發射和傳導發射相關測試項目必須開展。

（2）作為新能源汽車上的三大電之一的核心零部件——電驅動系統，是影響整車行駛安全的關鍵零部件，則其對電磁抗擾性的要求必須從嚴；同時，考慮到MCU與驅動電機之間、MCU與VCU之間的信息交互的重要性，及整個電驅動系統與外界的控制與信號線和電源線的物理連接等因素，則必須開展輻射抗擾、傳導抗擾、靜電放電抗擾的抗擾性測試項目。

（3）此處特別強調，對于輻射抗擾度，雖然測試方法較多，但目前主機廠及各測試機構主要采用自由場法；

（4）輻射抗擾度測試中的發射器射頻抗擾度測試通常認為干擾源來自于乘客和司機身上攜帶的手持設備，因此一般只對乘客和司機可觸及位置的汽車零部件展開此項測試；考慮到電驅動系統不在乘客艙內，且于乘客艙之間有封板相隔，筆者認為電驅動系統無需開展此項測試；但必須指出，目前仍有部分主機廠要求電驅動系統進行發射器射頻抗擾度測試，依據標準為ISO 11452-9。

綜上所述，結合電驅動系統自身特征及其在新能源汽車上的關鍵作用，主機廠通常要求對其進行最全面的汽車零部件EMC測試；開展測試所依據的標準主要是在參考表1的基礎上，結合實際經驗的積累不斷更新。

3.2主機廠對電驅動系統EMC性能要求存在的問題

問題一：

正如第2部分所提，表1中的所有國家標準的制定均是基于傳統車輛的狀態制定，即重點考慮的是整車上低壓供電的零部件。然而，新能源汽車引入了整車高壓回路，電驅動系統作為其中的一個環節，具備高壓系統與低壓系統同時存在的特點。因此，完全按表1中的測試項目對電驅動系統進行EMC測試是不夠全面的。

問題二：

針對問題一，國際標準CISPR 25-2016的附錄I則明確了新能源汽車高壓系統的輻射發射和傳導發射測試方法、布局、限值等。其中，適用于電驅動系統的沿電源線和信號線傳導發射測試布置圖分別見Figure I.2和Figure I.5；其中Figure I.2采用電壓法，Figure I.5 采用電流法；適用于電驅動系統的輻射發射測試布置圖見Figure I.8。

目前，國內各主機廠也在逐漸采用CISPR 25-2016中關于輻射發射和沿電源線和信號線傳導發射的相關規定；但是，CISPR 25-2016中要求驅動電機處于帶載狀態，卻未量化負載大小，指導意義依然不夠明確。

問題三：

當前，各大主流EMC檢測單位、主機廠和摸底測試公司對電驅動系統輻射發射測試所采用的布置圖如圖1所示。圖1布置方式的特點為所有線束（正負直流母線、UVW供電線、低壓供電線、控制與信號線）均平行布置，測試天線在所有線束的中點延長線上。

圖1 檢測單位和主機廠采用的驅動系統輻射發射測試布置圖

然而，CISPR 25-2016中對電驅動系統輻射發射測試所推薦的布置方式如圖2所示。圖2布置方式的特點：將高電壓電源、驅動電機控制和驅動電機采用三點一線式布置，正負直流母線、低壓電源線、控制與信號線并行布置，驅動電機的UVW線（1m）則單獨布置，測試天線在除UVW線外的其它線束的中點延長線上。

圖2 CISPR 25-2016推薦的驅動系統輻射發射測試布置圖

圖1和圖2中布置方式存在巨大的差別，這必將導致EMC測試結果的差異。那么，采取何種布置方式更為合適？

筆者認為，當前主機廠及檢測單位則更加傾向于圖1中的布置方式。主要從以下兩方面考慮：

（1）圖1的布置方式較為集中，測試結果更加嚴格；

（2）圖2布置方式明確要求驅動電機加載測試，而目前的測試條件較難實現加載的條件。

即使如此，針對新能源汽車電驅動系統EMC輻射發射測試（及傳導發射測試）布置方式仍存在較大的異議，需要新標準加以明確。

4  新能源電驅動系統EMC測試發展方向

基于以上問題，我國于2018年6月7日發布國家推薦標準GB/T 36282-2018 電動汽車用驅動電機系統電磁兼容性要求和試驗方法。該標準明確了電驅動系統EMC性能應滿足的測試項目、測試強度、實驗方法、評判標準等內容，可謂是一份為電驅動系統提供了明確測試依據的產品標準，代表了我國新能源汽車電驅動系統EMC測試要求的發展方向。

本部分則從以下三方面簡要分析GB/T 36282-2018的主要內容，并闡述筆者相關觀點。

4.1 測試項目

GB/T 36282-2018明確了電驅動系統應滿足的EMC測試項目，不再如同主機廠的“求全”的做法。測試項目的明確某種程度上降低了驅動系統供應商或主機廠的測試成本；有效釋放了檢測單位的場地資源，緩解零部件EMC測試的排隊現狀。GB/T 36282-2018中要求電驅動系統必須開展的EMC測試項目見表2。

表2 GB/T 36282-2018電驅動系統EMC測試項目

4.2 評判標準

GB/T 36282-2018明確了電驅動系統各個EMC測試項目測試結果是否合格的判斷標準，不再采用表1中各國標只提供不同等級測試判斷標準的方式。為主機廠和供應商提供了明確的國家層面的要求，具有十分明確的指導意義。例如：（1）GB/T 18655-2010中寬帶輻射發射測試推薦了峰值檢波和準峰值檢波兩種方式，并推薦120kHz和1MHz兩種帶寬選擇；GB/T 36282-2018則明確寬帶輻射發射測試采用準峰值檢波器，帶寬120kHz；（2）表1中關于抗擾度測試的國標只是規定了EUT所受干擾信號強度的推薦等級及EUT受干擾后的五種功能狀態分類，并未指出EUT在何種干擾強度下應符合何種功能狀態是屬于合格產品，這使得各主機廠的要求存在各種細節差異，導致零部件供應商反復測試；GB/T 36282-2018則十分明確的指出各個抗擾測試項目的試驗等級和功能狀態要求，為整個行業提供了明確指導。

4.3 試驗要求

試驗要求主要從試驗方法、試驗狀態、試驗布置等三個方面闡述。

此處需要強調三點：

（1）表1中各國標規定的EUT的工作狀態為：EUT應工作在典型負載和產生最大電磁發射工作條件下進行；此條規定過于模糊，無法真正指導電驅動系統在測試時的工作狀態。GB/T 36282-2018則明確規定了各個測試項目的高低壓供電狀態及電機帶載量，徹底解決了本文3.2節中所提出的問題二。

（2）GB/T 36282-2018進一步規定了各個測試項目的實驗布置（采用了CISPR 25-2016中的實驗布置方式），從而解決了本文3.2節中的問題三。

（3）GB/T 36282-2018作為新能源汽車電驅動系統EMC測試指導性產品文件，對測試項目及內容等各方面的明確規定，使得本文3.2節中的問題得到順利解決。

6 結論

本文從汽車用零部件電磁兼容國家標準入手，分析了主機廠及檢測單位對新能源車用驅動電機系統的測試要求及面臨的問題；從而，進一步分析了代表我國電驅動系統EMC測試方向的最新國標GB/T 36282-2018。

此處需要強調，雖然GB/T 36282-2018有效解決了主機廠、零部件供應商與檢測單位面臨的異議及問題；但是，我們必須正視一個問題——目前，能夠實現電驅動系統帶載測試的檢測單位屈指可數。如何解決此問題及在解決此問題過程中將面臨的不可預知的問題，則需要行業的同仁們共同努力！