新能源汽車係統電磁兼容測試認證產生的多重測試

基（jī）本汽車的電磁兼容性在所（suǒ）有測試係統（tǒng）中（zhōng）都有很好的專（zhuān）業規定，相（xiàng）應測（cè）試（shì）的完成（chéng）標準也比較健全，可（kě）以更（gèng）好的進行（háng）中國法律體係標準的實驗。隨（suí）著整個汽車行業的智能化.網聯化.隨著（zhe）電氣化的發（fā）展，汽車的特性逐漸從一個（gè）人轉變為一個（gè）巨（jù）大的智能交通網絡上的（de）節點。

“三化"汽車最大的變化是讓汽車及其周圍環境，包括道路交通設施.別（bié）的（de）車子.環境中包含的各（gè）種節點越來越緊密地（dì）融合在一（yī）起。汽車中的各種新功能都注重與環境的互動，這給（gěi）新能源汽車係統的電磁兼（jiān）容性測試驗證增加了（le）新的（de）挑戰。

根據基本分類，汽車的（de）電（diàn）磁兼容性能通常分為發送特（tè）性和抗幹擾特性。發送特性（xìng）關注車輛以外的其他電（diàn）氣設備的保護，我國主要由法律（lǜ）法規規定（GB14023.GB/T18387和GB34660)；抗幹擾（rǎo）特性（xìng）關注（zhù）汽車本身對外界影響的承受能力（lì）水平。既有法律法規規定（GB34660)，更要注意汽車在抗擾測試（shì）中的安.全性和體（tǐ）驗表現。

01智能網絡車輛電磁輻射發送檢測

麵臨的難題

智能聯網車輛引入了更多的智能安.全子係（xì）統和聯網通信（xìn）子係統（tǒng）。這種新係統與傳統汽車子係統最大（dà）的區別在（zài）於，它們不（bú）僅（jǐn）通過內部傳感器收集汽（qì）車（chē）內部的運行（háng）信息，還（hái）通過蜂窩移動通信天線等新的外部傳感器收集汽車內部的運行信息（xī）.V2X通（tōng）信天線.車載毫米波雷達（dá）.視頻圖像采集係統等，積（jī）極收集（jí）汽車周圍，甚至超出視野範圍的路況信息和其他汽車工（gōng）作狀態信息（xī）。

其中一些傳感器是通過無線通信獲得信息的。它（tā）們在工作（zuò）時輻（fú）射電磁波，需要一個可以與它們通信的外圍設備來維（wéi）持正常的通信工作條（tiáo）件。根據電（diàn）磁兼容（róng）試驗的基本思（sī）路，規定車輛在進行輻射傳輸檢測時（shí），可以覆蓋較大傳輸狀態的工作條件。這（zhè）就要求所有係（xì）統和功能（néng）都處於運行（háng）狀態，包括車載無線通信係統。然而，將符合中國（guó）無線（xiàn）電管理標準的無線發射設備輻（fú）射出有用的信號，並要求其小（xiǎo）於整車輻射發射限值（zhí）。這種行為可能導致無線電管理和電磁兼容管理的（de）結果之間的矛盾，導（dǎo）致政策理解（jiě）或實施中的問題。

因此，國家無（wú）線電幹擾標準化技術（shù）聯合會D分會討論了對有意發送引起的工作頻段輻射發送的過量豁免，並將豁免方法（fǎ）寫入GB14023標準的補充規則。在實驗環節中，如何區分車輛（liàng）的發送和用來激發車輛設（shè）備工作外圍設備的發送.如何區分設備（bèi）工作頻（pín）備工作頻帶的信號和非工作頻帶的諧波或雜散發送是區分待測（cè）車輛輻射（shè）發送是否符合要求的（de）關（guān）鍵問題。

傳統汽車（chē）上常用無線設備的上限頻率不得超過6GHz，引進5GV2X在通信和毫米波雷達之後，車載無線設（shè）備的上限輸出功（gōng）率飆升至81GHz。對於這種（zhǒng）高頻車輛輻射傳輸，國（guó）際和國內沒有明確的限製，車輛電磁兼容實驗室的設計（jì）和施工往往沒有這麽高的頻率。

6GHz上述頻段的整車外部輻射傳（chuán）輸需要受到公眾認可的（de）測試標準和（hé）限值規範的限製，mm波頻段的檢測也應（yīng）對實驗室和檢（jiǎn）測設備提出新的要求。從測試設備的角度來看，在智（zhì）能網絡的綜合輻射傳輸測（cè）試中，還必須確保測試設備不會（huì）影響測試環境的電磁底部噪聲，否則將難以保證輻射傳輸測試結果的準確性。

02智能聯網車輛電磁抗擾檢測（cè）麵臨的問題

首（shǒu）先，測試重心的變化

傳統電磁（cí）抗幹擾試驗的檢測重心更多的是整車和零部件的抗幹擾水平，即在特定的電磁環境下，要測試的汽車和要測試的零部件是（shì）否會（huì）產生功能障礙，這是從功能完成的角（jiǎo）度考慮整車或零（líng）部（bù）件的性能模式。然而（ér），在智能聯網汽車中，由於汽車在一定程度上贏得了自身的（de）控製權，具有控製權的係統能否按照其（qí）預測功能得到適當的實施，是智能聯網汽車需要關注的難題，而這個問（wèn）題正是（shì）功能安.全所關注的問題。因此，智能聯網車輛的電磁抗幹擾檢測重心必須從簡單（dān）的作用轉（zhuǎn）變為安.全（quán）的調查。

其次，根據需（xū）求認證產生的測試

例如ISO26262《道路（lù）車輛功能（néng）安.全（quán）》等多項車輛安.全規範已經針對安.全需（xū）求進（jìn）行了不斷的積累和（hé）升級。整車等級安.全完成過程（chéng）實（shí）際上是整車不同安（ān）.全需求的設計和實現過程，這實（shí）際上是一種削弱控製（zhì）的方法。在安（ān）.全設計環（huán）節，將是嚴（yán）格的.不能按照總（zǒng）體方法處理安.全問題，每件都代表一（yī）個特定的安.全要求，從而分解安（ān）.全問題；在（zài）後續的（de）測試（shì）和驗證過程中，通過（guò）驗證安.全要（yào）求.是否已經完成，選擇累積形式，逐步接近詳細的安.全問題，可以使（shǐ）整個評估過程（chéng）更（gèng）容易實現，並完成類似的優化解決（jué）方案替代。然而，這種基於安.全要（yào）求的測試標準受到要求普（pǔ）及率的極大危害。在低普及率下，安.全需求積累水平不足，無法充分明確（què）汽車的安.全係數。因此，如（rú）何盡可能多地找（zhǎo）到它？.對智能網聯車子電磁抗擾檢測所麵臨的另一個考驗是明確和檢測安.全要求。

第三個是檢測量的（de）測試

顯然，測試的安.全要求越高（gāo），結果就越接近最（zuì）終的完（wán）整性安.全認證結果。然而，大量的安.全需（xū）求會提高（gāo）測試量的可燃性ISO26262道路車輛作（zuò）用安.全的定義，造（zào）成.人身和經濟損失的危害是內部傷害與外部操作場景的結合。由於同一內部（bù）傷害與不同的外（wài）部操作場景的結合（hé），傷害事件的安.全（quán）風險和損害結（jié）論可能會有很大的不同。因此，為了保證檢（jiǎn）測的有效性和高普（pǔ）及率，有必要了（le）解所有可能（néng）的車輛狀態和每個操作場景的匹配。

但問題也隨之而來，一方麵，ISO26262動作（zuò）檢測標準（zhǔn）關注係統異常行為的危害，包括預測行為的停止和非預測行為的產生，然後研究上述故障行為的來源，包括任何硬（yìng）件無效和係統無效。也就是說，從功能安.全的角度（dù）來看，有很多原因應該考慮內部傷害；另一方麵，必須綜合考（kǎo）慮可能的（de）路麵特（tè）性(路麵幾（jǐ）何結構).拓撲結構.地麵特性等).環境特性(溫度).溫度.不（bú）同濕度的時間段等。.交通特征（zhēng）(其他交通參與者的（de）數量).工作狀態（tài）.與本車相比（bǐ）的位置信（xìn）息等)。由內部和外部兩個複雜選項組成的檢測場（chǎng）景數量巨大。此外，電磁抗幹擾檢測規定（dìng）的不同頻段.強度（dù）.極化方法.由（yóu）於調製（zhì）方式的幹擾（rǎo）信號，最（zuì）終形成的智能聯（lián）網車輛電磁抗幹擾檢測場景（jǐng）數量驚人，在合理的時間和成本下（xià）無（wú）法完成完整的場景.全（quán）工況電磁抗（kàng）擾檢測。也（yě）就是（shì）說，現實中很難實（shí）現智能聯（lián）網車（chē）輛電磁抗擾的差舉檢（jiǎn）測，必須找到更（gèng）高效的檢測理念和測試標準。

最後，對整體（tǐ）安.全隱患的測試（shì）。整車功能的安（ān）.全完成並（bìng）不意味（wèi）著整車級別的安（ān）.全（quán）完（wán）成。除了功（gōng）能安（ān）.全（quán）和功能安.全外，整車級別的安.全還包括兩（liǎng）個方麵：預期功能安.全和網絡安.全。從最基本的功能完成（chéng）（即（jí）隻關注（zhù）目標功能是否能夠正常完（wán）成，而較少關（guān）注或基本不關注外部（bù）操（cāo）作場景的小範圍變化），功能安.全（quán）在功能完成的前提下增加（jiā）風險判斷，旨在明確預測功能是否能夠準確完成，注重實現的準確性（xìng）和質量；在預期功能安.全（quán）的情況下，在確保預測功能已經（jīng）適當完成的情況下，將預測功能與實際需要進行（háng）比較，並觀察預測功（gōng）能是否能夠滿足特定場景使用的要求；當網（wǎng）絡安.全具有完（wán）整性的預測功能時，討論外部有意入（rù）侵行為是（shì）否會對預測功能的完（wán）整（zhěng）性產（chǎn）生（shēng）影響。這些方麵（miàn）緊密相連，相互補充。

因此，在實施智能網絡車輛電磁抗擾檢測時，傳統電磁抗擾檢測所關注的功能完成問題在安（ān）.全層麵上是不夠的。安.全問題的妥善處理必須從四個角度設計和實施。總的來說，上述挑戰實際（jì）上是測試用例設計中（zhōng）麵臨的難題。也就是說，對於確保智能網絡汽車安.全的電磁抗擾試驗來說，窮舉檢測（cè）是不現（xiàn）實的，所以如果你想開發一套行業可接受的電磁抗擾試驗標準，你需（xū）要（yào）凝聚功能試驗。智能網絡汽（qì）車，或無人駕駛汽車的（de）安.全尤為重要，如（rú）何在凝聚功能測試的（de）同時，確保其電磁安.全能（néng）夠達到或超過當前汽（qì）車的水平，這要求設計師對（duì）智能網絡汽車的新功能、特點，以及與其他軟件（如動力、底盤、轉換）的（de）關係有更（gèng）深入的了解，可以從（cóng）各種故障行為、外部場景（jǐng）和危害的角度，整理出智能網絡汽車必須驗證的功能測試集，並在各種功能測試下必須關心車（chē）輛參（cān）數水平，這（zhè）需要相關技術人員在探索中逐步完善。

智能聯網汽車之所（suǒ）以被稱為智能聯網，是因為它配備了各種可以識別周圍環境的傳感（gǎn）器和可以與非視距外部設備通信的無（wú）線通信設備，使汽車具有適當識別周圍視角和非視距內環境並做出相應反應的水平。傳統汽車在進行電磁兼容（róng）測試時，一般隻規定實驗環（huán）境的電磁環（huán）境幹淨，汽車在實驗環境中可以達到一定的速度；智能聯網（wǎng）汽車需要（yào）在實驗環境中模擬路麵環境，與車輛正（zhèng）常互動，方便欺騙車（chē）載傳感器和無線通信設備，誤認為車輛確實在道路上運行，相應的智能，聯網功能可以正常激勵。這些要求對測試（shì）條件進行了巨大的測試。

首先，這需要一係列的輔助設備（bèi）。例如，激話自動巡航係統（ACC）自動緊急製動（dòng）係統（tǒng）（AEB）在進行電（diàn）磁兼容功能測試時，需（xū）要使用雷（léi）達目標模擬器或角反射器...其次，在實驗環境中，沒有障礙物和目標特征接近道路環境，可（kě）能導致車載智能網絡功能（néng）異常打開（kāi）或不能正常打開附加元素，如反射特性和車（chē）載雷達係統目標，或特別是（shì）灰（huī）色和特別明亮（liàng）會影響車載攝像頭的工作（zuò）照明等。

這需要在實驗前對實驗環境進行合理的調整和校準。除了使用大量類型的（de）機器來完（wán）成（chéng）其測試環境的（de）特殊要求外（wài），智能聯網汽（qì）車（chē）的電磁抗擾測試還（hái）為測試設備提供了更高的技術標準：在智（zhì）能聯網係統的輻射抗擾測試中，必須確（què）保測試設備不會受到增加的電磁騷（sāo）擾的影響，否則（zé）無法判斷測試結果中的功（gōng）能或功能是由於測試設備或汽車本身的（de）抗擾特性不足造成的；在（zài）極（jí）（）端情況下，由於輻射抗擾測試的高場（chǎng）強度，測試設備也會被破壞。這也使得許多智能聯網汽車路試、台架測試和模擬測試常用設備不能用（yòng）於電磁兼容測試，emc測試設備應進行（háng）特殊的設計處理。