1.系統(tǒng)架構(gòu)

電驅(qū)動(dòng)EMC/EMI測(cè)試系統(tǒng)一般由電波暗室，測(cè)功機(jī)系統(tǒng)和測(cè)量?jī)x器等部分組成。我們一般提供電波暗室和測(cè)功機(jī)系統(tǒng)。電波暗室采用標(biāo)準(zhǔn)的CISPR25暗室即可。測(cè)功機(jī)系統(tǒng)需根據(jù)待測(cè)試產(chǎn)品的參數(shù)確定。測(cè)功機(jī)系統(tǒng)一般包括：模擬負(fù)載的電力測(cè)功機(jī)，穿墻屏蔽軸系，安裝臺(tái)架，變頻器，電池模擬器，冷卻系統(tǒng)，傳感器測(cè)量系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，監(jiān)控軟件等部分。

2.關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)

2.1屏蔽效能-(SE)

電驅(qū)動(dòng)EMC加載CISPR25暗室、控制室、功放室屏蔽效能按照標(biāo)準(zhǔn)EN50147-1或GB/T12190最新標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行(頻率范圍10KHz～18GHz)。具體測(cè)試頻點(diǎn)根據(jù)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)的測(cè)試頻點(diǎn)而定，滿足以下指標(biāo)：

在所有相關(guān)附件（包括穿墻軸）安裝完成后，電驅(qū)動(dòng)EMC測(cè)功機(jī)工作（可提供小型無(wú)輻射負(fù)載），且監(jiān)視系統(tǒng)、燈具、天線升降塔工作、濾波器通電的情況下，屏蔽效能較CISPR25所規(guī)定Class 5級(jí)的限值（PK&QP&AV）的電平至少低10dB。

2.2 測(cè)量控制精度

1)      扭矩測(cè)量精度：±0.05%FS

2)      轉(zhuǎn)速傳感器脈沖分辨率：1024/600pprppr

3)      扭矩控制精度：±1%

4)      轉(zhuǎn)速控制精度：±0.01%FS

5)      測(cè)功機(jī)最大振動(dòng)速度值（RSM）：≤2mm/s（獨(dú)立），≤3.5mm/s（加載）

6)      中間軸承座溫升：≤35℃

7)      中間軸承座最大振動(dòng)速度值（RSM）：≤2mm/s（獨(dú)立），≤3.5mm/s（加載）

8)      數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣率：1kHz

9)      用戶數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通道：可選配

10)   溫度測(cè)量范圍：-50℃~200℃

11)   振動(dòng)傳感器測(cè)量范圍（RSM）：0~20mm/s

2.3 長(zhǎng)線法-(LWM)

按照最新版CISPR25滿足在頻率范圍150kHz～1GHz范圍內(nèi)，采用Modelled long wire antenna method（LWM）長(zhǎng)線法，超過(guò)90%的實(shí)際測(cè)試點(diǎn)與模型理論值相比誤差均不大于±6dB。測(cè)試區(qū)域?yàn)殡姍C(jī)側(cè)和非電機(jī)側(cè)，測(cè)試邀請(qǐng)權(quán)威的第三方計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)并提供報(bào)告。

2.4 背景噪聲-(ABN)

在無(wú)被測(cè)件，監(jiān)視系統(tǒng)、燈具、濾波器通電的情況下，9KHz～6GHz范圍內(nèi)，測(cè)試背景噪聲電平應(yīng)比最新版本CISPR25所規(guī)定Class 5級(jí)的限值（PK&QP&AV）的電平至少低10dB，同時(shí)比GJB151B RE102限制至少低6dB。本項(xiàng)測(cè)試邀請(qǐng)國(guó)家權(quán)威認(rèn)證的第三方計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)并提供報(bào)告。

2.5 空氣質(zhì)量

電波暗室建設(shè)完成后，邀請(qǐng)具有CNAS、CMA資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)“華測(cè)檢測(cè)”對(duì)暗室進(jìn)行空氣質(zhì)量測(cè)試并出具暗室內(nèi)空氣質(zhì)量（至少包含甲醛、笨、甲苯、二甲笨和TVOC）檢測(cè)報(bào)告，檢測(cè)結(jié)果符合GB50325-2010《室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》與GB/T 18883-2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的限值要求的限值要求。

2.6 接地電阻

電波暗室及屏蔽室采用單點(diǎn)接地方式接地，接地電阻由我方負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)與施工。接地裝置工藝采用物理降阻劑，但不會(huì)使用化學(xué)降阻劑。接地裝置設(shè)計(jì)具有可維護(hù)性。暗室及屏蔽室的接地電阻小于1Ω。

3. 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

1.      CISPR16-1-4 《無(wú)線電干擾和抗擾度測(cè)試裝置和方法規(guī)范第1-4部分：無(wú)線電干擾和抗擾度測(cè)試裝置輔助設(shè)備輻射干擾》

2.      CNAS-CL01-A008《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則在電磁兼容檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用說(shuō)明》

3.      EN50147《高性能屏蔽室屏蔽效能的測(cè)量方法》

4.      GB/T 12190 《電磁屏蔽室屏蔽效能的測(cè)量方法》

5.      ISO 4589-2《Plastics-Determination of burning behaviour by oxygen index Part 2: Ambient-temperature test》

6.      GB/T2406塑料燃燒性能試驗(yàn)方法氧指數(shù)法

7.      GB 8624建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)；

8.      ISO 11452-1/-2/道路車輛-電子/電氣部件對(duì)窄帶輻射電磁能的抗擾性試驗(yàn)方法-電波暗室法；

9.      CISPR 25 《車輛、船和內(nèi)燃機(jī)無(wú)線電騷擾特性用于保護(hù)車載接收機(jī)的限值和測(cè)量方法》

10.   MIL-STD-461G REQUIREMENTS FOR THE CONTROL OF ELECTROMAGNETIC INTERFERENCE CHARACTERISTICS OF SUBSYSTEMS AND EQUIPMEN

11.   GJB 151B 《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求與測(cè)量》

12.   GBT 36282-2018《電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)電磁兼容性要求和試驗(yàn)方法》

13.   GB 50325-2010《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》

14.   GB/T18883-2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量》

4.關(guān)鍵技術(shù)說(shuō)明

電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器EMC測(cè)試系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)包括：高速穿墻屏蔽軸系，完全電隔離系統(tǒng)，暗室內(nèi)無(wú)輻射傳感器監(jiān)控系統(tǒng)，低噪音電池模擬器等系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)等部分。

4.1 高速穿墻屏蔽軸系

CISPR25定義的測(cè)試布置圖

CISPR25標(biāo)準(zhǔn)中的明確要求控制器EUT距離吸波材料頂尖距離不小于1m。對(duì)三合一電驅(qū)動(dòng)總成，則要求控制器內(nèi)側(cè)（靠近暗室側(cè)）距離吸波材料頂尖距離距離不小于1m，則電機(jī)驅(qū)動(dòng)總成安裝端面距離吸波材料頂尖距離不小于1m。為滿足此要求，則軸系的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，同時(shí)需要滿足高速下振動(dòng)較小的要求。目前國(guó)外解決方案是采用碳纖維軸或玻璃纖維軸，測(cè)試條件要求該軸長(zhǎng)度必須大于1.6米（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定被測(cè)電機(jī)安裝端面到電波暗室吸波材料頂尖距離不小于1m，考慮到吸波材料的厚度，鐵氧體厚度，以及屏蔽體厚度，同時(shí)還兼顧安裝時(shí)的誤差）。雖然這兩種非金屬軸是不導(dǎo)電不導(dǎo)磁的絕佳材料，但由于新能源汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入高速高扭矩階段，玻璃纖維或碳纖維軸的絕對(duì)彈性模量不能勝任高速大扭矩的測(cè)試場(chǎng)景。

為同時(shí)滿足高速大扭矩和屏蔽要求，系統(tǒng)采用了高精密設(shè)計(jì)的長(zhǎng)軸系統(tǒng)。

1.      全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的振動(dòng)速度小于3.5mm/s。

2.      軸系采用多點(diǎn)支承結(jié)構(gòu)，便于暗室內(nèi)外底座對(duì)中，同軸度優(yōu)于0.02mm。

3.      軸系具備完全動(dòng)平衡結(jié)構(gòu)，動(dòng)平衡精度達(dá)到G1。

4.      軸系一階臨界轉(zhuǎn)速高于系統(tǒng)最高轉(zhuǎn)速。

4.2 完全電隔離系統(tǒng)

為防止電波暗室外的電磁波及電荷傳導(dǎo)到電波暗室內(nèi)，除了采用特殊的電磁屏蔽方法外，還需將測(cè)功機(jī)等進(jìn)行完全電隔離。電驅(qū)動(dòng)電機(jī)或動(dòng)力總成需滿足單點(diǎn)接地要求。

1.      測(cè)功機(jī)與屏蔽軸采用高速絕緣耦合。

2.      測(cè)功機(jī)與底座完全電隔離。

3.      高速屏蔽軸與被測(cè)試電驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸采用高速絕緣耦合。

4.      電波暗室內(nèi)安裝底座與電波暗室完全電隔離。

5.      電波暗室內(nèi)設(shè)計(jì)可拆除式完全屏蔽罩，可將電機(jī)進(jìn)行完全屏蔽，對(duì)控制器EUT進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試。

4.3暗室內(nèi)無(wú)輻射傳感器監(jiān)控系統(tǒng)

電波暗室內(nèi)的待測(cè)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和軸系均設(shè)計(jì)有振動(dòng)和溫度監(jiān)控傳感器，傳感器需要通過(guò)高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集，傳輸?shù)奖O(jiān)控軟件中進(jìn)行信號(hào)分析處理。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)放置在電波暗室中，由于自身輻射，會(huì)影響到電波暗室的背景噪音，需要進(jìn)行低噪音處理。

我公司對(duì)電波暗室內(nèi)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行了以下設(shè)計(jì)：

1.      數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的供電通過(guò)24V濾波器濾波，消除進(jìn)入到電波暗室內(nèi)的電源干擾。

2.      數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的信號(hào)傳輸設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)光纖轉(zhuǎn)換器，通過(guò)光纖和安裝在電波暗室墻壁上的光纖波導(dǎo)，將信號(hào)傳輸?shù)诫姴ò凳彝猓偻ㄟ^(guò)逆轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，進(jìn)入到上位機(jī)中。

3.      數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)安裝在屏蔽箱中，屏蔽箱設(shè)計(jì)有通風(fēng)波導(dǎo)，既能夠保證散熱，同時(shí)也可以保證箱體內(nèi)的電磁波不會(huì)傳遞到電波暗室內(nèi)。

4.      傳感器電纜采用特殊屏蔽電纜，將傳感器和屏蔽箱體連為一體。

4.4低噪音電池模擬器

電池模擬器為被測(cè)試電機(jī)控制器供電，可模擬電池，還可進(jìn)行電池包充放電測(cè)試。

1.      輸出電壓：

• 最大輸出電壓（Unom）：1200V

• 輸出電壓范圍：20V～Unom可調(diào)，設(shè)置分辨率：0.1V

• 重復(fù)性：≤0.1% Unom

• 電壓上升時(shí)間（10%到90%Unom）：<5ms（阻性負(fù)載）

• 負(fù)載變化（10%到90%）的控制時(shí)間：≤1ms（阻性負(fù)載）

• 殘余波紋：≤0.2% Unom有效值（頻率DC-1MHz）

2.      輸出電流：

• 最大輸出電流（Inom）：800A

• 輸出電流范圍：0～I(xiàn)nom可調(diào)，設(shè)置分辨率：0.1A

• 重復(fù)性：≤0.1% Inom

• 電流上升時(shí)間（10%到90%Inom）：<1ms（阻性負(fù)載）

• 負(fù)載變化（10%到90%）的控制時(shí)間：≤1ms（阻性負(fù)載）

• 溫度系數(shù)：≤0.01% Inom/K

• 殘余波紋：≤0.2% Inom有效值（頻率DC-1MHz）

3.      輸出功：±350kW

4.      輸出效率：>90%

5.      輸出精度：0.1%

6.      內(nèi)阻：

• 設(shè)置范圍：0～5W（調(diào)節(jié)分辨率0.1mW）

• 電池模式：通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)阻

電池模擬器的參數(shù)可根據(jù)實(shí)際需求定制。

4.5 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)采用嵌入式實(shí)時(shí)控制器控制，實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通訊，所有進(jìn)入控制室內(nèi)的通訊電纜均通過(guò)光纖傳輸。

1.      測(cè)功機(jī)前后軸承和溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控，測(cè)功機(jī)的電流和電壓實(shí)時(shí)監(jiān)控，測(cè)功機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2.      屏蔽長(zhǎng)軸振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3.      被測(cè)電機(jī)的振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

4.      電控系統(tǒng)具備短路、漏電、斷電、過(guò)流、過(guò)壓等防護(hù)功能。

5.      系統(tǒng)軟件具備安全檢測(cè)功能，當(dāng)監(jiān)測(cè)值超出閾值，立即報(bào)警。系統(tǒng)具備三級(jí)防護(hù)功能。

6.      暗室內(nèi)采用無(wú)電磁輻射光電隔離數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集振動(dòng)傳感器和溫度傳感器信號(hào)，通過(guò)光纖傳輸?shù)娇刂剖覂?nèi)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

7.      暗室內(nèi)測(cè)試桌附近，控制室內(nèi)，測(cè)功機(jī)附近等均設(shè)計(jì)有急停按鈕。

4.7 特殊接口

1.  水/油波導(dǎo)設(shè)計(jì)頻率范圍9kHz~18GHz，達(dá)到與暗室相同的屏蔽效能。

2.氣路波導(dǎo)管考慮到氫氣壓力（5MPa），整個(gè)氣路波導(dǎo)管一體成型，而非焊接而成，避免了可能出現(xiàn)的漏氣點(diǎn)，滿足防爆需求。氣波導(dǎo)管設(shè)計(jì)頻率范圍9kHz～18GHz，達(dá)到與暗室相同的屏蔽效能。

3.為了確保濾波器到LISN之間的供電線路有良好的屏蔽，暗室提供了高壓接頭，包括暗室高架地板下，CP板高壓接頭至LISN端采用高壓屏蔽線纜。