1.系統架構

電驅動EMC/EMI測試系統一般由電波暗室，測功機系統和測量儀器等部分組成。我們一般提供電波暗室和測功機系統。電波暗室采用標準的CISPR25暗室即可。測功機系統需根據待測試產品的參數確定。測功機系統一般包括：模擬負載的電力測功機，穿墻屏蔽軸系，安裝臺架，變頻器，電池模擬器，冷卻系統，傳感器測量系統，數據采集系統，監控軟件等部分。

2.關鍵技術指標

2.1屏蔽效能-(SE)

電驅動EMC加載CISPR25暗室、控制室、功放室屏蔽效能按照標準EN50147-1或GB/T12190最新標準的規定執行(頻率范圍10KHz～18GHz)。具體測試頻點根據第三方檢測機構的測試頻點而定，滿足以下指標：

在所有相關附件（包括穿墻軸）安裝完成后，電驅動EMC測功機工作（可提供小型無輻射負載），且監視系統、燈具、天線升降塔工作、濾波器通電的情況下，屏蔽效能較CISPR25所規定Class 5級的限值（PK&QP&AV）的電平至少低10dB。

2.2 測量控制精度

1)      扭矩測量精度：±0.05%FS

2)      轉速傳感器脈沖分辨率：1024/600pprppr

3)      扭矩控制精度：±1%

4)      轉速控制精度：±0.01%FS

5)      測功機最大振動速度值（RSM）：≤2mm/s（獨立），≤3.5mm/s（加載）

6)      中間軸承座溫升：≤35℃

7)      中間軸承座最大振動速度值（RSM）：≤2mm/s（獨立），≤3.5mm/s（加載）

8)      數據采集系統采樣率：1kHz

9)      用戶數據采集系統通道：可選配

10)   溫度測量范圍：-50℃~200℃

11)   振動傳感器測量范圍（RSM）：0~20mm/s

2.3 長線法-(LWM)

按照最新版CISPR25滿足在頻率范圍150kHz～1GHz范圍內，采用Modelled long wire antenna method（LWM）長線法，超過90%的實際測試點與模型理論值相比誤差均不大于±6dB。測試區域為電機側和非電機側，測試邀請權威的第三方計量機構進行檢測并提供報告。

2.4 背景噪聲-(ABN)

在無被測件，監視系統、燈具、濾波器通電的情況下，9KHz～6GHz范圍內，測試背景噪聲電平應比最新版本CISPR25所規定Class 5級的限值（PK&QP&AV）的電平至少低10dB，同時比GJB151B RE102限制至少低6dB。本項測試邀請國家權威認證的第三方計量機構進行檢測并提供報告。

2.5 空氣質量

電波暗室建設完成后，邀請具有CNAS、CMA資質的檢測機構“華測檢測”對暗室進行空氣質量測試并出具暗室內空氣質量（至少包含甲醛、笨、甲苯、二甲笨和TVOC）檢測報告，檢測結果符合GB50325-2010《室內環境污染控制規范》與GB/T 18883-2002《室內空氣質量標準》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接地方式接地，接地電阻由我方負責設計與施工。接地裝置工藝采用物理降阻劑，但不會使用化學降阻劑。接地裝置設計具有可維護性。暗室及屏蔽室的接地電阻小于1Ω。

3. 執行標準

1.      CISPR16-1-4 《無線電干擾和抗擾度測試裝置和方法規范第1-4部分：無線電干擾和抗擾度測試裝置輔助設備輻射干擾》

2.      CNAS-CL01-A008《檢測和校準實驗室能力認可準則在電磁兼容檢測領域的應用說明》

3.      EN50147《高性能屏蔽室屏蔽效能的測量方法》

4.      GB/T 12190 《電磁屏蔽室屏蔽效能的測量方法》

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

6.      GB/T2406塑料燃燒性能試驗方法氧指數法

7.      GB 8624建筑材料及制品燃燒性能分級；

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

9.      CISPR 25 《車輛、船和內燃機無線電騷擾特性用于保護車載接收機的限值和測量方法》

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

11.   GJB 151B 《軍用設備和分系統電磁發射和敏感度要求與測量》

12.   GBT 36282-2018《電動汽車用驅動電機系統電磁兼容性要求和試驗方法》

13.   GB 50325-2010《民用建筑工程室內環境污染控制規范》

14.   GB/T18883-2002《室內空氣質量》

4.關鍵技術說明

電機及驅動器EMC測試系統關鍵技術包括：高速穿墻屏蔽軸系，完全電隔離系統，暗室內無輻射傳感器監控系統，低噪音電池模擬器等系統，實時監控系統等部分。

4.1 高速穿墻屏蔽軸系

CISPR25定義的測試布置圖

CISPR25標準中的明確要求控制器EUT距離吸波材料頂尖距離不小于1m。對三合一電驅動總成，則要求控制器內側（靠近暗室側）距離吸波材料頂尖距離距離不小于1m，則電機驅動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，則軸系的長度較長，同時需要滿足高速下振動較小的要求。目前國外解決方案是采用碳纖維軸或玻璃纖維軸，測試條件要求該軸長度必須大于1.6米（國際標準規定被測電機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，同時還兼顧安裝時的誤差）。雖然這兩種非金屬軸是不導電不導磁的絕佳材料，但由于新能源汽車電驅動系統已經進入高速高扭矩階段，玻璃纖維或碳纖維軸的絕對彈性模量不能勝任高速大扭矩的測試場景。

為同時滿足高速大扭矩和屏蔽要求，系統采用了高精密設計的長軸系統。

1.      全轉速范圍內的振動速度小于3.5mm/s。

2.      軸系采用多點支承結構，便于暗室內外底座對中，同軸度優于0.02mm。

3.      軸系具備完全動平衡結構，動平衡精度達到G1。

4.      軸系一階臨界轉速高于系統最高轉速。

4.2 完全電隔離系統

為防止電波暗室外的電磁波及電荷傳導到電波暗室內，除了采用特殊的電磁屏蔽方法外，還需將測功機等進行完全電隔離。電驅動電機或動力總成需滿足單點接地要求。

1.      測功機與屏蔽軸采用高速絕緣耦合。

2.      測功機與底座完全電隔離。

3.      高速屏蔽軸與被測試電驅動電機軸采用高速絕緣耦合。

4.      電波暗室內安裝底座與電波暗室完全電隔離。

5.      電波暗室內設計可拆除式完全屏蔽罩，可將電機進行完全屏蔽，對控制器EUT進行單獨測試。

4.3暗室內無輻射傳感器監控系統

電波暗室內的待測電驅動系統和軸系均設計有振動和溫度監控傳感器，傳感器需要通過高速數據采集系統采集，傳輸到監控軟件中進行信號分析處理。數據采集系統放置在電波暗室中，由于自身輻射，會影響到電波暗室的背景噪音，需要進行低噪音處理。

我公司對電波暗室內的數據采集系統進行了以下設計：

1.      數據采集系統的供電通過24V濾波器濾波，消除進入到電波暗室內的電源干擾。

2.      數據采集系統的信號傳輸設計實時以太網光纖轉換器，通過光纖和安裝在電波暗室墻壁上的光纖波導，將信號傳輸到電波暗室外，再通過逆轉換器轉換為數字信號，進入到上位機中。

3.      數據采集系統安裝在屏蔽箱中，屏蔽箱設計有通風波導，既能夠保證散熱，同時也可以保證箱體內的電磁波不會傳遞到電波暗室內。

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

電池模擬器為被測試電機控制器供電，可模擬電池，還可進行電池包充放電測試。

1.      輸出電壓：

• 最大輸出電壓（Unom）：1200V

• 輸出電壓范圍：20V～Unom可調，設置分辨率：0.1V

• 重復性：≤0.1% Unom

• 電壓上升時間（10%到90%Unom）：<5ms（阻性負載）

• 負載變化（10%到90%）的控制時間：≤1ms（阻性負載）

• 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～Inom可調，設置分辨率：0.1A

• 重復性：≤0.1% Inom

• 電流上升時間（10%到90%Inom）：<1ms（阻性負載）

• 負載變化（10%到90%）的控制時間：≤1ms（阻性負載）

• 溫度系數：≤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.      內阻：

• 設置范圍：0～5W（調節分辨率0.1mW）

• 電池模式：通過調節內阻

電池模擬器的參數可根據實際需求定制。

4.5 實時監控系統

監控系統采用嵌入式實時控制器控制，實時以太網通訊，所有進入控制室內的通訊電纜均通過光纖傳輸。

1.      測功機前后軸承和溫度實時監控，測功機的電流和電壓實時監控，測功機的轉速和轉矩實時監控。

2.      屏蔽長軸振動實時監控。

3.      被測電機的振動實時監控。

4.      電控系統具備短路、漏電、斷電、過流、過壓等防護功能。

5.      系統軟件具備安全檢測功能，當監測值超出閾值，立即報警。系統具備三級防護功能。

6.      暗室內采用無電磁輻射光電隔離數據采集系統，實時采集振動傳感器和溫度傳感器信號，通過光纖傳輸到控制室內，進行實時監控。

7.      暗室內測試桌附近，控制室內，測功機附近等均設計有急停按鈕。

4.7 特殊接口

1.  水/油波導設計頻率范圍9kHz~18GHz，達到與暗室相同的屏蔽效能。

2.氣路波導管考慮到氫氣壓力（5MPa），整個氣路波導管一體成型，而非焊接而成，避免了可能出現的漏氣點，滿足防爆需求。氣波導管設計頻率范圍9kHz～18GHz，達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。