前兩天筆者遇到一位“老司機(jī)”跟我吐槽,說自己的車突然熄火,折騰了半天也沒法啟動(dòng),只好打電話叫救援車,結(jié)果被拉到4S店之后,就又正常了。白花了兩百大洋拖車費(fèi)不說,還被人質(zhì)疑自己是不是新手司機(jī)?啥也不懂!而且還有一次,自己明明正常行駛,但ABS故障燈突然亮了,嚇得不輕,但是到4S店檢修,依舊是啥問題沒有。
聽到這宛如“靈異”事件的經(jīng)歷,筆者心里已經(jīng)有了判斷,“老司機(jī)”雖然駕駛技術(shù)滿分,但對(duì)車身及零部件的了解還是不多,這些“靈異”現(xiàn)象的無規(guī)律發(fā)生,出現(xiàn)之后也很難查找,多半是摸不著、看不見的電磁干擾造成的,也就是汽車的電磁兼容出了問題。這對(duì)很多司機(jī)來說,可是個(gè)新鮮詞,筆者今天和各位說道一二。
汽車EMC問題源自何處?
電磁兼容(Electromagnetic Compatibility,簡(jiǎn)稱EMC),是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作,且不對(duì)該環(huán)境中任何事物產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。但只要有電子電器件,就會(huì)面臨電磁兼容問題,因?yàn)槿魏坞娮与娖鞑考诠ぷ鲿r(shí),都可能對(duì)其他電子電器設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾,它自身也會(huì)受到周圍電磁環(huán)境的干擾。而EMC能力,說白了,就是電子設(shè)備或系統(tǒng)要修煉一個(gè)“防護(hù)結(jié)界”,既防外面“武器攻擊”,也讓自己的“武器”不能出去禍害別人。
隨著智能網(wǎng)聯(lián)、電動(dòng)化和ADAS等技術(shù)的發(fā)展,汽車的電子電控設(shè)備都可能是EMC的干擾源,比如操控臺(tái)面板、車載娛樂設(shè)備等,而新能源汽車面臨的電磁環(huán)境更加復(fù)雜,因?yàn)樾履茉雌噭?dòng)力直接使用電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),由于大功率半導(dǎo)體開關(guān)器件開關(guān)過程中高電壓、大電流的瞬變,會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的輻射以及電磁干擾。所以一般情況下,新能源汽車都會(huì)對(duì)敏感電子部件的EMC要求 CLASS 3及以上的級(jí)別,一旦敏感電子部件EMC能力不達(dá)標(biāo),輕則導(dǎo)致受干擾的電子設(shè)備功能發(fā)生降級(jí),重則導(dǎo)致其功能失效,類似于開篇“老司機(jī)”吐槽的突然熄火,給汽車的安全行駛造成嚴(yán)重影響。
以新能源汽車核心零部件電機(jī)控制器為例,由于產(chǎn)品電壓高、電流大,其電磁抗干擾一般都不會(huì)有問題,但對(duì)其他電子設(shè)備的電子干擾是個(gè)棘手的問題。
據(jù)筆者了解,有些電控廠家為了節(jié)約成本,使用塑料機(jī)殼作為機(jī)身,而塑料對(duì)于電磁輻射來說,形同無物,防護(hù)能力基本為零。電控正常工作中持續(xù)釋放的高強(qiáng)度電磁干擾,對(duì)其他敏感電子設(shè)備,比如主控制器、BMS、充電機(jī)等都是不小的負(fù)擔(dān),極有可能造成信息失誤、控制失靈,進(jìn)而引發(fā)汽車安全事故。筆者在此提醒消費(fèi)者,在購車前可要仔細(xì)查看下電控材質(zhì),若外殼是塑料件,還望謹(jǐn)慎購買。
如何解決汽車EMC問題?
電磁干擾摸不著、看不見,但卻是個(gè)極大的安全隱患,應(yīng)該怎么解決呢?究其根源,構(gòu)成EMC的三大要素,分別是干擾源、傳播途徑和敏感設(shè)備,所以解決EMC問題主要是從這三方面入手,降低干擾源噪聲強(qiáng)度、阻斷或改變傳播路徑以及提高設(shè)備的抗干擾能力。
剛在上文提到,電機(jī)控制器的抗干擾能力不成問題,所以重點(diǎn)需要解決其作為干擾源,對(duì)其他電子設(shè)備的干擾,需要從干擾源和傳播路徑兩方面著手,大多數(shù)企業(yè)會(huì)采用外殼金屬件和屏蔽接地設(shè)計(jì)等處理方式,一方面,接地是最有效的抑制騷擾源的方法,而金屬件接車身地,同時(shí)還可提供靜電電荷的泄露通路,防止靜電積累;另一方面,屏蔽就是以金屬隔離的原理來控制電磁干擾向外擴(kuò)散,采用金屬外殼可以將電控系統(tǒng)的干擾源包圍起來,有效屏蔽電控對(duì)其他電子設(shè)備的電磁干擾路徑。
在電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化等新技術(shù)的深度融合的趨勢(shì)下,既給汽車行業(yè)帶來巨大的創(chuàng)新和想象空間,也給消費(fèi)者帶來了更多的舒適性和便捷性,但隨之而來的電磁兼容問題,同樣不可小覷,尤其是車輛識(shí)別、導(dǎo)航、動(dòng)力控制等高精度、快響應(yīng)的功能,一旦因受到電磁干擾而不能正常工作,勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致車輛安全事故。因此,汽車電子EMC能力是汽車制造質(zhì)量系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),也是各車企和零部件企業(yè)不可規(guī)避的研發(fā)重點(diǎn)。
來源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:夜雨漲秋池
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