某PHEV车型EMC试验方法、超标分析与解决

许永红，章国光，潘奕然，吴肇苏

（东风汽车公司技术中心，湖北 武汉 430058）

1 引言

随着新能源汽车的快速发展，汽车电子电器的部件越来越多，汽车EMC问题日益突出。在纯电动汽车和混合动力汽车中均有高压部件，其在工作运行中会产生强大的电磁波，电磁辐射会干扰车辆上CAN通信的正常运行，直接关系到车辆的安全性能。

本文针对东风某PHEV车型EMC摸底试验时超标的问题，对混合动力车型电磁兼容试验方法、问题定位、整改措施制定等进行分析及讨论。

2 EMC试验标准及试验方法

2.1 国内汽车整车EMC标准

EMC试验由电磁骚扰EMI（Electromagnetic Interference）和电磁敏感性EMS（Electromagnetic Susceptibility）两部分组成。EMI是不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰信号，即设备或系统的干扰水平必须保持在合理的水平；EMS是设备或系统在一定电磁环境中能正常工作，即设备或系统需要具备一定的抗干扰能力。

目前我们国内汽车整车公告法规涉及的EMC标准主要有两个标准，都具备EMI和EMS方面的试验：GB 34660—2017规定了M类、N类、L类车辆及其电子部件的电磁发射限值、抗扰性能和试验方法；GB/T 18387—2017规定了EV、 （P）HEV、FCV等类型电动车辆电场、磁场辐射发射强度的限值和试验方法。对新能源车辆，需同时满足GB 34660—2017、GB/T 18387—2017的要求，试验方法见表1。

表1 新能源车辆EMC试验方法

2.2 EMC试验前准备事项

试验前需按表2点检车辆状态，避免因接触不良等非零部件固有特性问题，造成试验结果的错误。

表2 车辆状态点检表

2.3 试验结果

GB 34660—2017通过；GB/T 18387—2017在车辆在70km/h的电场和磁场Y方向出现了超标问题，结果如下。

1）GB/T 18387—2017 70km/h 电场，在28.296MHz时，超标3.6dB，试验结果如图1所示。

图1 GB/T 18387—2017 70km/h 电场试验结果

2）GB/T 18387—2017 70km/h 磁场Y方向， 在27.600MHz时，超标3.8dB，试验结果如图2所示。

图2 GB/T 18387—2017 70km/h 磁场Y向试验结果

3 问题分析

3.1 某PHEV车型结构及工作模式简介

东风某插电式SUV搭载了HP2多模混动系统，驱动系统结构如图3所示，整车电气连接方案如图4所示。在行车过程中，根据SOC、加速踏板深度和车速的变化，车辆在不同的行驶模式间进行切换，可以实现包含纯电动驱动、串联驱动、并联驱动、纯发动机驱动等多种运行模式。东风某PHEV车型代表运行模式及部件工作状态见表3。

表3 代表运行模式及部件工作状态

图3 HP2多模混动系统

图4 东风某插电式SUV电气连接方案

3.2 不同模式下的EMC测试

GB/T 18387—2017要求测试时被测试车辆电驱动系统处于驱动模式，未对发动机、发电机、动力电池等部件的工作状态进行约定。首轮试验时采用了自由状态控制策略，由车辆自行按车辆控制策略运行。

对标准GB/T 18387—2017要求的运行工况 （低速16km/h、高速70km/h），东风插电式SUV有多种行车模式可以满足，因此需对各个模式下的EMC状态进行测试，才能找出具体EMC超标零部件。

因电、磁场均存在超标问题，先对电场超标问题进行分析定位，找到超标零部件，整改完成后，再对磁场Y方向进行验证，若满足国标要求，则问题定位完成，若磁场方向依然不满足国标要求，再单独对磁场Y向进行试验。

各工况下电场试验结果见表4。

表4 各工况电场测试结果

3.3 问题分析

从上述试验结果来看：①纯电驱动时，裕量较大，说明电池、驱动电机和电机控制器为非超标零部件。②当有发动机参与运行时，裕量会大幅减小，且仅当发动机和发电机同时运行时，才会出现超标问题。而发动机会带来电磁干扰问题的仅有发动机火线圈零部件。

为分析哪个部件对车辆影响较大，分别用铜箔包覆发动机点火线圈和发电机系统后，再次进行测试。

通过几组数据对比，发电机系统是否增加措施对于EMC的影响不大，而发动机对于EMC的影响较为明显。结果见表5。

表5 发电机系统与点火线圈分别包覆的电场对比结果

4 整改措施及验证

由于包覆铜箔后，改善效果明显，因此判断主要干扰源为发动机点火线圈，需要对其作出屏蔽。有两种方法可以达到屏蔽效果：一是在发动机线束上增加点火线圈搭铁点，结果见表6及图5；二是更换具有屏蔽层的点火线圈，结果见表7。

两种方案均能通过EMC试验测试，原超标部分改善效果明显，EMC超标问题定位准确，整改措施有效。但考虑到第2种方案成本较高，因此选用第1种方案。

表6 点火线圈增加搭铁点

图5 点火线圈搭铁后70km/h磁场Y向结果

表7 点火线圈增加屏蔽层

5 总结

本文通过介绍相关标准法规及EMC的测试试验方法，对东风某混合动力车型EMC超标问题进行分析，提出的PHEV的具体的测试工况及试验方法，可以成功定位引起EMC超标的零部件，并制定相关整改措施。该测试工况及试验方法，为PHEV车型开发提供了有力支持。