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

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TheChallengesofTestingBatterySystemsforElectricandHybridvehiclesTemplatePart2-TestLaboratoryPracticalImplementation（测试实验室的可操作性实现方法）目录背景知识暗室TÜVSÜDAmericaJastechEMCConsulting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暗室走进三星电磁兼容实验室暗室分为电波暗室（又称半波暗室），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：30MHz～40GHz

（1）吸波材料反射损耗：30MHz～40GHz≥15dB（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14KHz≥75dB；150KHz≥100dB

电场200KHz～50MHz≥110dB

平面波50MHz～1GHz≥100dB

微波1GHz～10GHz≥100dB；10GHz～40GHz≥90dB

测试方法按GB12190标准

暗室暗室（3）归一化场地衰减±4dB，场均匀性0～6dB，符合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。

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。

暗室电波暗室微波暗室雷达仿真测试暗室Foralmost150years,TÜVSÜDhasbeenworkingtomakeourworldasaferandmoresustainableplace.Weprovideservicesfortesting,certification,engineeringaudits,andtrainingtoalargevarietyofindustries.Weensureyourproductsaresafe,reliableandreadyfortheU.S.andglobalmarketplace.TÜV（TechnischerÜberwachungs-Verein，意为技术监督协会）：英语表达为TechnicalInspectionAssociation。SÜD：意为德国南部，代表德国的南部区域。TÜV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TÜV合并而成TÜVSÜDAmerica南德意志集团MissionandServicesJastech-EMCConsultingLLCcorecompetencyisourautomotivesystemengineeringapproachtoEMCcompliance,design,andtraining.Servicesweofferincludesfilterdesigns,productreviews,EMCtestplansandEMCtrainingseminarstailoredtocustomerproductsandindustryrequirements.OurareaofexpertiseincludesnewproductdesignsandproductretrofitsthatrequireEMCregulatorycomplianceorfunctionalneedsfor:Alltypesofmotors(ACorDC,brushedcommutatedorelectricallycommutated)PrintedcircuitboardsConnectorsIntegratedcircuitsComponentevaluationandcharacterizationComplexelectro-mechanicalassemblies1.由来自JastechEMC咨询公司的JamesMuccioli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中的不同的模块和功能，这一系统使用了系统工程方法论的辨识需求以及定义了EMC指标。概要本PPT所展示的是由JastechEMC咨询公司和TUVSUD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同的挑战和灵活性，以便于适应OEM（原始设备制造商originalequipmentmanufacturer）所批准的测试计划和开发测试。共分为两部分：2.由来自JastechEMC咨询公司的DaleSanders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TÜVSÜD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。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义在验证/确认测试期间报告的焦点和目的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（DesignVerification）：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（ProductionValidation）：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。在过去,部件/模块通常可以完全避免最小的命令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焦点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。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

'x1'x1”)重量低于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(2‘x4’x1)到64立方英尺(4'x8'x2”)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）的两倍或更多报告的焦点和目的TIPs：1立方英尺=0.0283立方米对于测试设备，什么是其测试能量存储系统（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？报告的焦点和目的能量存储系统（ESS）比典型的汽车组件更大更重。现在的测试包含了高电压（300-600V）和强电流（100-300Amps）。报告的焦点和目的解决安全问题安全问题法规、标准和参考职业健康及安全管理局(OSHA)规定:子部分S-Electrical-.33529CFR1910.331美国国家防火协会(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(ArgonneNationalLaboratory):电气安全措施的实际应用圣地亚国家实验室(SandiaNationalLaboratories):先进的锂离子电池技术开发项目俄克拉荷马州立大学(OklahomaStateUniversity):电气安全程序和政策TÜV（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）能量存储系统（ESS）的电磁兼容（EMC）测试将需要投资和修改。微波暗室和设施微波暗室基地可以处理能量存储系统（ESS）和设备的重量能否需要提升?典型的3米模块化微波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如何进入微波暗室内部起重设备?典型的3米模块化了电波暗室(AbsorberLinedShieldedEnclosure-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，空气&液压液体。微波暗室外部微波暗室内部微波暗室和设备的要求微波暗室内的地平面&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微波暗室的内部的摆设方向可以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（可以动的）微波暗室和设备的要求微波暗室和设备的要求能量存储系统（ESS）的测试需要提供什么样的充电&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微波暗室和设备的要求ABC150/DCU电源处理系统汽车上的逆变器无缘电阻组块ABC150/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(LineImpedanceStabilizationNetwork)对于高压，现在需要什么样的负载和人工网络?微波暗室和设备的要求光纤线路被需要在：视频设备音频设备模拟信号CAN（ControllerAreaNetwork控制器局域网络）总线（多线程？）LIN

（LocalInterconnectNetwork本地互联网络）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?会议要求汽车标准标准化测试标准化测试（实例）注:展示在接下来几个幻灯片中的实例，由于物理尺寸导致的误差已得到客户的批准。CISPR25电磁波发射(RE)电源线传导发射(ConductedEmission,CE)电流的方法电压的方法ISO10605静电放电(ESD)处理(非驱动)ISO7637:2,3(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)ISO11452:2,4(11452:2)辐射免疫(RI)(11452:4)大部分电流注