汽车电磁兼容测试-电动及混合动力汽车电池系统测试的挑战第2部分这个实验室的实际实现

1、Automotive EMC Testing The Challenges of Testing Battery Systems for Electric and Hybrid vehicles TemplatePart 2 -Test Laboratory Practical Implementation（测试(csh)实验室的可操作性实现方法）共三十九页目录(ml)背景知识暗室TV SD AmericaJastech EMC Consulting测试实验室的可操作性实现方法概要报告的焦点和目的安全问题微波暗室和设备的要求标准化测试共三十九页暗室(nsh)走进三星(snxng)电磁兼容实验室

2、共三十九页暗室分为电波暗室（又称半波(bn b)暗室），微波暗室（又称全波暗室），雷达仿真测试暗室。一、主要用途： 模拟开阔场。电波暗室主要用于辐射无线电骚扰（EMI）和辐射敏感度（EMS）测量，电波暗室的尺寸和射频吸波材料的选用主要由受试设备（EUT）的外行尺寸和测试要求确定，分1m法、3m法、10m法或30m法。根据具体使用要求还可定制各种非标暗室。二、性能指标：频率范围：30MHz40GHz（1）吸波材料反射损耗：30MHz40GHz15dB（吸波材料采用复合吸波材料，即锥形含碳海绵吸波材料粘贴在铁氧体上）（2）屏蔽室屏蔽性能 磁场 14KHz75dB；150KHz100dB 电场 20

3、0KHz50MHz110dB 平面波 50MHz1GHz100dB 微波 1GHz10GHz100dB；10GHz40GHz90dB 测试方法按GB12190标准暗室(nsh)共三十九页暗室(nsh)（3）归一化场地衰减4dB，场均匀性06dB，符合(fh)GJB2926标准。三、结构组成：（1）屏蔽室： 屏蔽室由屏蔽壳体、屏蔽门、通风波导窗及各类电源滤波器等组成。根据用户要求，屏蔽壳体可采用焊接式或拼装式结构均可。（2）吸波材料： 1、单层铁氧体片：工作频率范围30MHz-1000MHz。 2、锥形含碳海绵吸波材料：锥形含碳海绵吸波材料是由聚氨脂泡沫塑料在碳胶溶 液中渗透而成，具有较好的阻燃

4、特性。四、半电波暗室和微波电波暗室的区别：结构： 半电波暗室五面贴吸波材料，模拟开阔试验场，电波传播时只有直射波和地面反射波。 微波电波暗室六面贴吸波材料，模拟自由空间传播环境，而且可以不带屏蔽，把吸波材料粘贴于木质墙壁甚至建筑物的普通墙壁和天花板上即可。共三十九页使用目的： 半电波暗室用于电磁兼容测量，包括电磁辐射干扰测量和电磁辐射敏感度测量。 微波电波暗室主要用于微波天线(tinxin)系统的指标测量。主要性能指标： 半电波暗室用归一化场地衰减和测试面场均匀性来衡量。 微波暗室性能用静区尺寸大小、反射电平（静度）、固有雷达截面、交叉极化度等参数表示。使用频率范围： 半电波暗室频率下限扩展到

5、十几MHz，虽然30MHz以下吸波材料的吸波性能下降，但仍可作屏蔽室使用。 微波电波暗室用于微波段。暗室(nsh)共三十九页电波(din b)暗室共三十九页微波(wib)暗室共三十九页雷达仿真测试(csh)暗室共三十九页For almost 150 years, TV SD has been working to make our world a safer and more sustainable place. We provide services for testing, certification, engineering audits, and training to a large

6、 variety of industries. We ensure your products are safe, reliable and ready for the U.S. and global marketplace.TV （Technischer berwachungs-Verein，意为技术监督协会）：英语(yn y)表达为Technical Inspection Association。SD：意为德国南部，代表德国的南部区域。TV南德意志集团是由德国南部各州（即巴伐利亚州、黑森州、巴登-符腾堡州和萨克森自由州）的TV合并而成TV SD America南德意志集团(jtun)共三十

7、九页Mission and ServicesJastech-EMC Consulting LLC core competency is our automotive system engineering approach to EMC compliance, design, and training. Services we offer includes filter designs, product reviews, EMC test plans and EMC training seminars tailored to customer products and industry requ

8、irements.Our area of expertise includes new product designs and product retrofits that require EMC regulatory compliance or functional needs for: All types of motors (AC or DC, brushed commutated or electrically commutated)Printed circuit boardsConnectorsIntegrated circuitsComponent evaluation and c

9、haracterizationComplex electro-mechanical assemblies共三十九页1. 由来自Jastech EMC咨询公司的James Muccioli提出的“定义使用在系统工程的测试方法”,将讨论被集成到能源存储系统(xtng)中的不同的模块和功能，这一系统(xtng)使用了系统(xtng)工程方法论的辨识需求以及定义了EMC指标。概要(giyo)本PPT所展示的是由Jastech EMC咨询公司和TUV SUD美国分公司进行的一项联合项目，其研究的内容是电动和混合动力汽车(HEV) 能量存储系统(ESS) 的电磁兼容测试。其关键点是一个测试设备需要面对的共

10、同的挑战和灵活性，以便于适应OEM（原始设备制造商original equipment manufacturer）所批准的测试计划和开发测试。共分为两部分：2.由来自Jastech EMC咨询公司的Dale Sanders提出的“测试实验室的可操作性实现方法”, 将讨论汽车电磁兼容实验室需要测试ESS单元所需要的“如何做”和灵活性能的问题。后面的几个例子将显示TV SD美国分公司如何应对其物理尺寸问题以及设备/设施所需的投资。共三十九页开发标准,测试方法或设置标准应该是:被标准委员会所通过标定设计/开发阶段的产品(chnpn)在发展测试中由测试设备所支持记录在DV / PV测试计划不用解释或定

11、义在验证/确认测试期间报告(bogo)的焦点和目的 EMC测试设施需要很好地定义测试标准和测试计划，以遵循 (DV&PV)原则。TIPs：DV（Design Verification）：设计验证 根据设计状态，一个产品的功能要符合顾客所期望的方式。 PV（Production Validation）：生产确认 根据制造状态，一个产品的功能要符合顾客所期望的方式，而且能以所要求的产 量进行生产。共三十九页在过去,部件/模块通常可以完全避免最小的命令(mng lng)在一个测试计划或非测试计划中,因为:产品相对比较简单和独立（单机）通常有一个“小”的物理尺寸很好匹配所定义的一个标准的测试参数报告的

12、焦点(jiodin)和目的能量存储系统（ESS）是一个复杂的系统，它挑战典型的EMC测试设备的调试和标准要求。共三十九页快速的比较典型的组件和能量存储系统（ESS）:普通汽车零件：尺寸通常在1立方英尺(1 x1x1”)重量(zhngling)低于10磅测试准备时间2 - 4小时ESS（能量存储系统）：大小的范围可以从8立方英尺(2x4x1)到64立方英尺(4x8x2”)重量的范围可以从700磅到2500磅安装时间是正常的汽车被测设备（DUTs）的两倍或更多报告(bogo)的焦点和目的TIPs： 1立方英尺=0.0283立方米共三十九页对于测试(csh)设备，什么是其测试(csh)能量存储系统（

13、ESS）核心问题？对于编写小型组件到大型能量存储系统（ESS）的应用标准有什么样的考虑?测试设施如何保持完整性和表面性能以应对标准和认证机构?需要什么样的灵活性,以适应能量存储系统（ESS）测试？报告的焦点(jiodin)和目的共三十九页能量存储系统（ESS）比典型的汽车组件更大更重。现在的测试包含了高电压(diny)（300-600V）和强电流（100-300Amps）。报告(bogo)的焦点和目的解决安全问题共三十九页安全(nqun)问题法规、标准和参考(cnko)职业健康及安全管理局(OSHA)规定:子部分S-Electrical -.335 29 CFR 1910.331美国国家防火协

14、会(NFPA)70年提出:在工作场所电气安全标准美国阿尔贡国家实验室(Argonne National Laboratory):电气安全措施的实际应用圣地亚国家实验室(Sandia National Laboratories):先进的锂离子电池技术开发项目俄克拉荷马州立大学(Oklahoma State University):电气安全程序和政策TV （技术监督协会）(安全工作规程)边界限制个人防护设备PP -设备&工具停工/挂牌激励电路、断开的电路,重新启动激励电路人员的l培训合格人员他已经接受了训练并可演示了其技能和知识在搭建和操作电气设备、安装和涉及的风险方面。不合格的人只有有限的安全工

15、作实践培训。承包商,顾客和视察员危险识别和响应程序（响应机制）共三十九页能量存储系统（ESS）的电磁兼容（EMC）测试(csh)将需要投资和修改。微波(wib)暗室和设施共三十九页微波暗室基地可以处理能量存储系统（ESS）和设备(shbi)的重量能否需要提升?典型的3米模块化微波(wib)暗室没有被设计用来支持能量存储系统所表现的本地化重量。例如:提高反射地平面的高度(6或12英寸): 分布（压强） 125磅/平方英尺点评级不应超过200磅德国莱茵的解决办法-能量存储系统（ESS）测试是在直接在混凝土板的顶部焊接钢板的微波暗室进行的 。提出了的模块化地板焊接钢地板在混凝土上微波暗室和设备的要求

16、共三十九页如何进入微波暗室(nsh)内部起重设备?典型的3米模块化了电波暗室(nsh)(Absorber Lined Shielded Enclosure-ALSE) 没有设计成允许叉车直接进入。注:在地板上的用于保护门的边缘要把保护以防止被破坏。德国莱茵的解决办法微波暗室上双层门使用可在微波暗室内延伸移动的叉车搭建定制的斜坡使铲车可以在暗室内搬运微波暗室和设备的要求共三十九页能量存储系统（ESS）单元可能需要压缩空气或循环液体去冷却ESS流传(lichun) 和/或 负载。有什么选项可用,以保持暗室外防护的完整性?德国莱茵的解决办法-暗室被接入液体(yt)，空气&液压液体。微波暗室外部微波暗

17、室内部微波暗室和设备的要求共三十九页微波(wib)暗室内的地平面&支撑的桌子为了适应能量存储系统（ESS）尺寸和遵从地平面尺寸标准,地平面需要从代表性大小显著地增长。为了让桌子支撑(zh chng)的能量存储系统（ESS）的重量,桌子需要在结构上重新设计。德国莱茵的解决办法-定制的有足够大地平面的 桌子以应对ESS的重量。微波暗室和设备的要求共三十九页微波暗室的内部的摆设方向可以(ky)修改以适应更大的接地平面 和/或 更好的接入?微波暗室的内部的摆设方向必须考虑:接地平面的高度的提高尺寸约束超出其标准进入暗室以抬升/移动(ydng)设备德国莱茵的解决办法-微波暗室和移动设备允许重新配置其位置

18、（可以动的）微波暗室和设备的要求共三十九页微波暗室和设备(shbi)的要求能量存储系统（ESS）的测试需要提供什么样的充电(chng din)&电源供应？线性电源供应电压需求电流需求暗室的滤波额定电流外部充电系统额外要考虑能量存储系统（ESS）蓄电池单元操作水平需要标定需要充电的程序充电时间会影响测试物料通过量的时间保护高压电缆共三十九页微波暗室(nsh)和设备的要求ABC 150/DCU电源(dinyun)处理系统汽车上的逆变器无缘电阻组块ABC 150/DCU电源处理系统微波暗室的隔板滤波率设备电源测试装置的布线编程&监控无缘电阻额定功率冷却代表阻抗实际车辆载荷逆变器发动机线路阻抗稳定网络

19、(Line Impedance Stabilization Network)对于高压，现在需要什么样的负载和人工网络?共三十九页微波暗室和设备(shbi)的要求光纤线路被需要在：视频设备音频设备模拟信号CAN（ Controller Area Network 控制器局域网络）总线（多线程？）LIN （Local Interconnect Network本地(bnd)互联网络）总线（多线程？）光纤转换器能量存储系统（ESS）需要更易调节的监视什么样的监控和支持设备将被需要?共三十九页会议要求汽车(qch)标准标准化测试(csh)共三十九页标准化测试(csh)（实例）注:展示在接下来几个幻灯片中的

20、实例，由于(yuy)物理尺寸导致的误差已得到客户的批准。CISPR 25 电磁波发射(RE) 电源线传导发射(Conducted Emission,CE)电流的方法电压的方法ISO 10605静电放电(ESD)处理(非驱动)ISO 7637:2,3(7637:2)补给线瞬态传导瞬态发射瞬态的免疫(7637:3)瞬态传输非补给线电容耦合钳位(CCC)直接电容耦合(DCC)电感耦合钳位(ICC)ISO 11452:2,4(11452:2)辐射免疫(RI)(11452:4)大部分电流注入(BCI)能量存储系统（ESS）通常被测试基于国际汽车电磁兼容标准或其批准的偏差：共三十九页TIPs: CISPR

21、25 为保护车辆上安装(nzhung)的接受机而制定的骚扰限值与测量方法CISPR25-电磁波干扰(gnro)（RE）图片展示的是单极装配,额外的装置包括双圆锥、测程器（log）和电喇叭（horn）共三十九页CISPR25-（CE）电压(diny)法共三十九页ISO10605-ESD（驱动(q dn)&处理）TIPs: ESD（Electro-Static discharge）的意思是“静电释放”。ESD是20世纪中期以来形成的以研究静电的产生、危害及静电防护等的学科。因此，国际上习惯将用于静电防护的器材(qci)统称为ESD，中文名称为静电阻抗器。共三十九页ISO7637:2,3-被激发(jf)的瞬态发射&抗干扰性共三十