分析当前我国整车电磁兼容的主要技术要求及当前标准存在的问题
摘要：随着新能源汽车的发展壮大，整车电力电子技术应用更为广泛，且高功率大电流的高压零部件在整车的应用日益普遍；因而，相比于传统车辆，新能源汽车的整车电磁兼容问题日益突出。为使中国汽车电磁兼容认证法规与国际有效接轨，促进中国汽车产品质量的提升机国际化，近期我国制定并颁布了整车电磁兼容性强制性国家标准gb 34660-2017，本文则通过详细对比gb 34660-2017与gb 14023-2011的技术差异，分析当前我国整车电磁兼容的主要技术要求及当前标准存在的问题。
1 引言
随着全球对新能源汽车的推广，近年各类新能源汽车零部件技术和整车技术不断发展。其中，动力电池、电驱动系统、dc/dc、电动助力转向油泵的dc/ac控制器、电动打气泵的dc/ac控制器等高压大电流零部件的增加，使得整车电磁兼容问题日益突出。
同时，伴随电力电子行业的不断发展，各类高压大电流及控制电路的应用日益广泛，空间电磁环境逐渐恶化，对整车电磁抗扰性的要求越来越高。但是，我国汽车产品电磁兼容认证一直只关注电磁发射的要求，对与汽车安全性能息息相关的电磁抗扰性尚无具体的法规要求，即我国整车电磁兼容法规有待进一步完善。
随着全球化的进程，国际上不断制定并完善关于电磁兼容性方面车辆认证的统一规定的法规。为使我国的汽车电磁兼容认证和国际有效接轨，促进中国汽车产品的质量提升以及国际化，满足我国汽车出口量不断增加需求，中国需要制定更加完善的整车电磁兼容法规。
综合以上三方面分析，我国制定并发布更加完善并适应国际要求的电磁兼容法规gb 34660-2017，以替代原整车电磁兼容性强制性国家标准gb 14023-2011。gb 34660-2017于2017年11月1日发布，2018年1月1日实施，同时在标准实施日期的基础上建议：1）新定型车，自标准实施日之后的24个月后（即2020年1月1日）开始实施；2）在生产车，自标准实施日之后的36个月后（即2021年1月1日）开始实施。
首先，本文详细分析了gb 34660-2017对整车测试具体要求。其次，本文对比了gb 34660-2017和gb 14023-2011具体区别。基于以上两方面的分析，本文同时指出了gb 34660-2017中仍然存在的问题，以便于汽车电子设计工作者改进产品的电磁兼容性能。
2 gb 34660-2017主要测试项目
gb 34660-2017标准与ece r10.03法规的主体框架、测试项目、测试方法、要求均一致；同时，gb 34660-2017标准结合了各国标、国际标准和欧标的要求，主体分为整车和零部件两部分的测试规范。本文重点对整车电磁兼容性要求进行分析。
首先，对于整车测试项目，gb 34660-2017同时适用于传统车和新能源车，主要测试项目包括车辆宽带发射、车辆窄带发射、车辆抗扰度。此三个整车电磁兼容性测试项目的参考标准见表1。相比于gb 14023-2011标准，gb 34660-2017标准的整车测试项目增加了整车电磁抗扰度测试，有效降低了因环境电磁干扰引起的车辆行驶安全隐患；且车辆宽带发射测试明确要求采用准峰值测量方法。
表1gb34660-2017整车测试项目参考依据
其次，相比于gb 14023-2011标准，gb 34660-2017标准还强制增加了零部件的电磁兼容性能的测试要求。零部件的电磁兼容测试项目及参考标准见表2。
表2gb34660-2017零部件测试项目参考依据
3 gb 34660-2017与gb14023-2011整车发射测试技术对比
首先，从标准的适用范围来看，gb14023-2011适用于车辆、船、以及带驱动机的装置，而gb34660-2017仅适用于车辆。
其次，从限值的要求、带宽的设定等方面，gb14023-2011具有多种选择，是一个通用的标准；而gb 34660-2017作为产品标准，是明确规定了这些具体的设置，更具备产品标准的可操作性。并且，gb 34660-2017的限值要求比gb14023-2011更严格。具体对比情况详见表3。
再次，在车辆的电磁发射测试试验中，两标准规定的车辆运行状态、天线位置、数据处理和分析、评定方法等方面存在不同，详细对比分析见表4。其中，gb 34660-2017规定的样车工作状态比gb14023-2011更全面，更合理；同时，表4分析指出了gb 34660-2017仍然存在的问题。
表3gb34660-2017与gb 14023-2011整车发射限值要求对比
表4gb34660-2017与gb 14023-2011整车发射测量方法对比
4 gb 34660-2017整车抗扰试验
相比于gb14023-2011，gb 34660-2017新增了整车抗扰试验的相关规定，以考察和电磁安全相关的功能。
整车抗扰测试时，车辆状态及失效判定准则见表5。表5详细列出了车辆在抗扰测试时各个零部件的工作状态，及具体准确的失效判定准则，为测试的开展提供了明确的依据。
同时，gb 34660-2017明确规定了抗扰测试中为建立场强确定的参考点应满足的要求、在测试频段20mhz~2000mhz内天线的极化方向（垂直极化）和实验信号的调制方式、场强标定方法等内容。
因此，对于整车的抗扰性测试，gb 34660-2017提供了一个十分明确且全面的测试依据。
表5 车辆抗扰试验条件和失效判定准则
5 gb 34660-2017存在的问题及建议
通过以上内容的对比分析，相比于通用标准gb14023-2011，gb 34660-2017具备更加全面的整车电磁兼容测试项目，更加严格的测试要求；即满足gb 34660-2017的测试要求后，不需再提供gb14023-2011相关测试项目的测试报告。但是，正如第3部分的表4中所述，gb 34660-2017对宽带发射和窄带发射测试项目的车辆运行状态和天线测试位置的规定不够细致明确。
首先，对于宽带发射测试项目中车辆状态，本文建议对于驱动系统（发动机、电动机、混合动力车型的发动机和电动机）的运行状态可参考gb14023-2011的相关规定。同时，明确其他电器系统的具体工作状态，例如位置灯、前后雾灯、近光灯、危险报警灯是否工作；组合仪表背光的亮度；前雨刮工作速度；收音机频率及音量；空调工作状态（制冷或制热、温度、风速，循环模式，气流模式等）；驾驶员座椅位置状态、电动车窗位置、是否系安全带、中控车门是否锁闭。
其次，对于窄带发射测试项目中车辆状态，在满足gb 34660-2017相关规定的同时，也应明确其他电器系统的具体工作状态，例如位置灯、前后雾灯、近光灯、危险报警灯是否工作；组合仪表背光的亮度；前雨刮工作速度；收音机频率及音量；空调工作状态（制冷或制热、温度、风速，循环模式，气流模式等）；驾驶员座椅位置状态、电动车窗位置、是否系安全带、中控车门是否锁闭。
再次，对于宽带发射和窄带发射测试项目中天线的具体布置位置，本文提出两个建议：（1）采用gb14023-2011的规定，即天线位于车辆的左侧和右侧分别以水平极化和垂直极化的方式测量，且发动机或驱动电机中心在天线中点的法线上。（2）采用gb/t 18387-2017的规定，即天线位于车前和车后位置，并位于车辆的中心线上；天线位于车辆左、右位置，并位于前、后轴之间中线上。
6 结论
本文在分析了国家强制性整车电磁兼容标准gb 34660-2017测试内容及依据的基础上，详细对比了gb 34660-2017和被替代的gb14023-2011之间的具体区别；同时，本文指出了gb 34660-2017仍然存在的一些问题，并给出了相关建议。
希望本文对于汽车电子设计工作者改进产品的电磁兼容性能，汽车测试工程师顺利开展整车电磁兼容测试工作提供一定的帮助。
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同时，伴随电力电子行业的不断发展，各类高压大电流及控制电路的应用日益广泛，空间电磁环境逐渐恶化，对整车电磁抗扰性的要求越来越高。但是，我国汽车产品电磁兼容认证一直只关注电磁发射的要求，对与汽车安全性能息息相关的电磁抗扰性尚无具体的法规要求，即我国整车电磁兼容法规有待进一步完善。
随着全球化的进程，国际上不断制定并完善关于电磁兼容性方面车辆认证的统一规定的法规。为使我国的汽车电磁兼容认证和国际有效接轨，促进中国汽车产品的质量提升以及国际化，满足我国汽车出口量不断增加需求，中国需要制定更加完善的整车电磁兼容法规。
综合以上三方面分析，我国制定并发布更加完善并适应国际要求的电磁兼容法规gb 34660-2017，以替代原整车电磁兼容性强制性国家标准gb 14023-2011。gb 34660-2017于2017年11月1日发布，2018年1月1日实施，同时在标准实施日期的基础上建议：1）新定型车，自标准实施日之后的24个月后（即2020年1月1日）开始实施；2）在生产车，自标准实施日之后的36个月后（即2021年1月1日）开始实施。
首先，本文详细分析了gb 34660-2017对整车测试具体要求。其次，本文对比了gb 34660-2017和gb 14023-2011具体区别。基于以上两方面的分析，本文同时指出了gb 34660-2017中仍然存在的问题，以便于汽车电子设计工作者改进产品的电磁兼容性能。
2 gb 34660-2017主要测试项目
gb 34660-2017标准与ece r10.03法规的主体框架、测试项目、测试方法、要求均一致；同时，gb 34660-2017标准结合了各国标、国际标准和欧标的要求，主体分为整车和零部件两部分的测试规范。本文重点对整车电磁兼容性要求进行分析。
首先，对于整车测试项目，gb 34660-2017同时适用于传统车和新能源车，主要测试项目包括车辆宽带发射、车辆窄带发射、车辆抗扰度。此三个整车电磁兼容性测试项目的参考标准见表1。相比于gb 14023-2011标准，gb 34660-2017标准的整车测试项目增加了整车电磁抗扰度测试，有效降低了因环境电磁干扰引起的车辆行驶安全隐患；且车辆宽带发射测试明确要求采用准峰值测量方法。
表1gb34660-2017整车测试项目参考依据
其次，相比于gb 14023-2011标准，gb 34660-2017标准还强制增加了零部件的电磁兼容性能的测试要求。零部件的电磁兼容测试项目及参考标准见表2。
表2gb34660-2017零部件测试项目参考依据
3 gb 34660-2017与gb14023-2011整车发射测试技术对比
首先，从标准的适用范围来看，gb14023-2011适用于车辆、船、以及带驱动机的装置，而gb34660-2017仅适用于车辆。
其次，从限值的要求、带宽的设定等方面，gb14023-2011具有多种选择，是一个通用的标准；而gb 34660-2017作为产品标准，是明确规定了这些具体的设置，更具备产品标准的可操作性。并且，gb 34660-2017的限值要求比gb14023-2011更严格。具体对比情况详见表3。
再次，在车辆的电磁发射测试试验中，两标准规定的车辆运行状态、天线位置、数据处理和分析、评定方法等方面存在不同，详细对比分析见表4。其中，gb 34660-2017规定的样车工作状态比gb14023-2011更全面，更合理；同时，表4分析指出了gb 34660-2017仍然存在的问题。
表3gb34660-2017与gb 14023-2011整车发射限值要求对比
表4gb34660-2017与gb 14023-2011整车发射测量方法对比
4 gb 34660-2017整车抗扰试验
相比于gb14023-2011，gb 34660-2017新增了整车抗扰试验的相关规定，以考察和电磁安全相关的功能。
整车抗扰测试时，车辆状态及失效判定准则见表5。表5详细列出了车辆在抗扰测试时各个零部件的工作状态，及具体准确的失效判定准则，为测试的开展提供了明确的依据。
同时，gb 34660-2017明确规定了抗扰测试中为建立场强确定的参考点应满足的要求、在测试频段20mhz~2000mhz内天线的极化方向（垂直极化）和实验信号的调制方式、场强标定方法等内容。
因此，对于整车的抗扰性测试，gb 34660-2017提供了一个十分明确且全面的测试依据。
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通过以上内容的对比分析，相比于通用标准gb14023-2011，gb 34660-2017具备更加全面的整车电磁兼容测试项目，更加严格的测试要求；即满足gb 34660-2017的测试要求后，不需再提供gb14023-2011相关测试项目的测试报告。但是，正如第3部分的表4中所述，gb 34660-2017对宽带发射和窄带发射测试项目的车辆运行状态和天线测试位置的规定不够细致明确。
首先，对于宽带发射测试项目中车辆状态，本文建议对于驱动系统（发动机、电动机、混合动力车型的发动机和电动机）的运行状态可参考gb14023-2011的相关规定。同时，明确其他电器系统的具体工作状态，例如位置灯、前后雾灯、近光灯、危险报警灯是否工作；组合仪表背光的亮度；前雨刮工作速度；收音机频率及音量；空调工作状态（制冷或制热、温度、风速，循环模式，气流模式等）；驾驶员座椅位置状态、电动车窗位置、是否系安全带、中控车门是否锁闭。
其次，对于窄带发射测试项目中车辆状态，在满足gb 34660-2017相关规定的同时，也应明确其他电器系统的具体工作状态，例如位置灯、前后雾灯、近光灯、危险报警灯是否工作；组合仪表背光的亮度；前雨刮工作速度；收音机频率及音量；空调工作状态（制冷或制热、温度、风速，循环模式，气流模式等）；驾驶员座椅位置状态、电动车窗位置、是否系安全带、中控车门是否锁闭。
再次，对于宽带发射和窄带发射测试项目中天线的具体布置位置，本文提出两个建议：（1）采用gb14023-2011的规定，即天线位于车辆的左侧和右侧分别以水平极化和垂直极化的方式测量，且发动机或驱动电机中心在天线中点的法线上。（2）采用gb/t 18387-2017的规定，即天线位于车前和车后位置，并位于车辆的中心线上；天线位于车辆左、右位置，并位于前、后轴之间中线上。
6 结论
本文在分析了国家强制性整车电磁兼容标准gb 34660-2017测试内容及依据的基础上，详细对比了gb 34660-2017和被替代的gb14023-2011之间的具体区别；同时，本文指出了gb 34660-2017仍然存在的一些问题，并给出了相关建议。
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