北京汽车新能源汽车有限公司企业标准电动汽车BMS(电池管理系统)EMC 测试标准(试行版)2012-06-21发布2012-06-XX实施北京汽车新能源汽车有限公司发布前言 (1)1. 范围 (2)2. 参考标准 (2)3. 简写、缩写、定义及符号 (2)4. 通用要求 (4)4.1基本要求 (4)4.2功能划分 (4)4.3测试严酷等级分类 (4)4.4 发射测试仪器参数设置 (5)4.5 EMC测试计划 (5)4.5.1 样品数量 (5)4.5.2 运行条件 (5)4.5.3 测试顺序 (5)4.6 具体测试内容 (6)5. 传导发射测试:CE 01 (6)5.1传导发射限值要求 (6)5.2测试系统 (7)5.2.1电压测量方法 (7)5.2.2电流探头测量方法 (8)5.3数据报告 (8)6. 辐射发射测试:RE 01 (9)6.1测试方法选择 (9)6.2辐射发射限值要求 (9)6.3数据报告 (9)7. 辐射抗扰度测试-大电流注入(BCI)法:RI 01 (9)7.1干扰信号等级 (9)7.2测试系统 (10)7.3大电流注入功能等级要求 (11)7.4数据报告 (12)8.辐射抗扰度测试-暗室法:RI 02 (12)8.1测试过程 (12)8.2暗室法测试等级要求 (12)9. 电源线瞬态传导抗扰度测试:CI 01 (13)9.1一般规定 (13)9.2电源线瞬态传导抗扰性试验布置 (13)9.3试验脉冲 (14)9.3.1试验脉冲P1 (14)9.3.2试验脉冲P2a (14)9.3.3试验脉冲P2b (15)9.3.4试验脉冲P3 (16)9.3.5试验脉冲P4 (17)9.4电源线瞬态传导抗扰度功能等级要求 (18)9.5数据报告 (19)10. 信号线瞬态传导抗扰度测试:CI 02 (19)10.1一般规定 (19)10.2测试布置 (21)10.3信号线瞬态传导抗扰度功能等级要求 (21)10.4数据报告 (22)11. 静电放电抗扰度测试:CI 03 (22)11.1一般规定 (22)11.2静电放电方式 (22)11.2.1直接接触放电 (22)11.2.2空气放电 (22)11.3为包装、搬运而规定的静电放电敏感度分类试验(不通电进行) (23)11.3.1试验布置 (23)11.3.2试验方法 (23)11.3.3试验等级 (24)11.3.4性能评价 (24)11.4静电放电台架试验(通电进行) (24)11.4.1试验布置 (24)11.4.2试验方法 (25)11.4.3试验等级 (26)11.5数据报告 (26)前言本规范说明了电动汽车动力电池管理系统(以下简称BMS)的电磁兼容性(EMC)测试要求。
除确保有关车辆BMS电磁兼容性的客户满意度外,这些要求还用于确保符合当前及预期的国内外规章。
本规范由北京汽车新能源汽车有限公司产品工程院提出。
本规范由北京汽车新能源汽车有限公司产品工程院归口。
本规范由北京汽车新能源汽车有限公司整车集成部高新杰、白健负责起草。
本规范由北京汽车新能源汽车有限公司进行管理和解释,打印副本为不受控副本。
1.范围根据功能划分,在整车的功能中会影响驾驶员驾驶或控制车辆,或者会影响道路其它使用者的功能的设备为C类设备,若无特殊说明,BMS为C类设备。
为确保电动汽车BMS满足整车电磁兼容性要求和零部件可靠性要求,本规范规定了我公司所生产的电动汽车上试装或已装BMS电磁兼容性测试要求和限值标准。
2.参考标准下列文件中的条例通过本规范的引用而成为本规范的条款。
凡是未注明日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。
GB/T 18655-2010 车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法ISO11452.4-2005道路车辆窄频辐射电磁能电气干扰的部件测试方法第四部分:大量电流注入(BCI)ISO11452.2-2004道路车辆窄频辐射电磁能电气干扰的部件测试方法第二部分:吸收器带护衬屏蔽式外壳ISO 7637.2-2004 道路车辆传导和耦合产生的电骚扰第2部分:沿电源线传输的电瞬变传导ISO7637.3-2004道路车辆来自传导和耦合的电气骚扰第3部分:通过除供电线路之外的线路由电容耦合和电感耦合引起的瞬时电传输GB/T19951-2005 (ISO10605-2001)道路车辆-静电放电产生的电骚扰试验方法3.简写、缩写、定义及符号ALSE.(Absorber-Lined Shielded Enclosure)装有吸波材料的屏蔽室B级ITEB级ITE是指满足B级骚扰限值的那类设备。
它主要用于生活环境中,可包括:---不在固定场所使用的设备,例如由内置电池供电的便携式设备;---通过电信网络供电的电信终端设备;---个人计算机及相连的辅助设备。
注:所谓生活环境是指那种有可能在离有关设备10m远的范围内使用广播和电视接收机的环境。
BCI.(Bulk Current Injection)大电流注入。
将普通模式射频电流耦合到线缆中的方法。
BMS .(Battery Management System)控制或管理电池系统电气或热性能,并提供电池系统和其他车辆控制器进行通讯的电子装置,包括单体电子部件和电池控制单元。
CE.(Conducted Emission)传导辐射。
CI. (Conducted Immunity)传导抗干扰。
EMC.电磁兼容性。
ESD.(Electrical Static Discharge)静电放电。
ESD - 空气放电。
一种测试方法,将测试发生器的电极靠近试验件,通过向试验件放出电弧,完成放电动作。
ESD - 接触放电。
一种测试方法,让测试发生器的电极接触试验件,通过发生器上的开关,向试验件放电,产生放电动作。
EUT. (Equipment under test)试验件。
RE.(Radiated Emission)辐射发射。
RI. (Radiated Immunity)辐射抗干扰。
峰值检波器. (Peak detector)输出电压为所施加信号峰值的检波器。
功能。
电气或电子模块用于某一特定目的的指定操作。
模块可提供许多不同的功能,见模块规格书的定义(功能组与合格性能)。
屏蔽室. (Shielded enclosure)专门设计用来隔离内外电磁环境的网状或薄板金属客体。
平均值检波器(average detector)输出电压为所施加信号包络平均值的检波器。
人工电源网络. 串接在EUT供电电源线上的网络,它在给定频率范围内提供规定的负载阻抗,并使EUT电源端口与电网相互隔离。
替代法. 一种确定在实验室内规定参考点产生需要的无线电场强所需要的能量的办法4.通用要求4.1基本要求所有用于测量的测试装置应该根据源于NIST或其他同类国家标准实验室的ISO 17025(或厂家推荐的要求)进行校准。
应注意控制辐射和抗干扰能力测试中的射频范围,以减少试验件、试验台和电磁环境之间产生不利的相互作用。
应将测试设备、测试装置和测试程序作为测试实验室的程序的一部分记录到文件中。
如无特殊说明,本规范中的长度单位为mm。
4.2功能划分功能重要性分类:定义电气/电子部件/子系统功能在安全车辆操作方面的重要性。
● A 类:提供方便的任何功能。
● B 类:能够提高车辆的操作或控制性能、但并非车辆操作或控制所必须的功能。
● C 类:控制或影响车辆的主要操作或可能引起其他道路用户混乱的功能。
4.3测试严酷等级分类-Ⅰ级:设备或系统在暴露于干扰期间和之后,能执行其预先设计的所有功能。
-Ⅱ级:设备或系统在暴露于干扰期间,能执行其预先设计的所有功能;然而,有一项或多项指标超出规定偏差。
所有功能在移出直接暴露干扰之后自动恢复到正常允许范围内。
预先设计功能维持I级水平。
-Ⅲ级:设备或系统在暴露于干扰期间,不执行其预先设计的一项或多项功能,但在移出直接暴露干扰之后能自动恢复到正常操作状态。
-Ⅳ级:设备或系统在暴露于干扰期间,不执行其预先设计的一项或多项功能,直到移出直接暴露干扰之后及通过简单的“操作或使用”复位动作之后才能自动恢复到正常操作状态。
-V级:设备或系统在暴露于干扰期间和之后,不执行其预先设计的一项或多项功能,且如果不修理或不替换设备或系统,则不能恢复其操作。
将BMS置于一定外部干扰下,根据BMS在不同的车中会承担工作的不同,本规范规定BMS的性能要求等级采用上述的:I、II、III、IV级。
4.4 发射测试仪器参数设置扫描接收机应选择使得本底噪声至少比所选限值低6dB的带宽。
扫描接收机驻留时间应根据CISPR频段和检波模式设定。
最小驻留时间、最大步长和推荐带宽(BW)列在表1中。
4.5.3 测试顺序表2中所列测试项目都要进行,具体测试顺序可根据实际情况合理安排,但要保证整个试验过程均符合本规范或相关标准的要求。
4.6 具体测试内容本标准制定过程中主要参考了国内外汽车电子EMC测试相关标准,结合电动汽车整车实际情况从而制定了表2中BMS的EMC测试内容。
表2 BMS需进行的EMC测试内容注:在有多个频段使用相同限值时,用户应该选择适当的频段来覆盖这些频段进行测试。
当试验计划出现频段交叠时,试验计划应明确所适用的限值。
表4 BMS控制/信号线上传导电流骚扰限值GB/T18655-2010中的电压测量方法。
图1 电源端传导发射测试布置(注:1-电源;2-人工电源网络;3-EUT(本测试为BMS);4-负载模拟器(如果试验需要);5-接地平板;6-电源线;7-绝缘层;8-同轴电缆(50Ω);9-测量仪器;10-屏蔽室;11-50Ω负载;12-隔板连接器)5.2.2电流探头测量方法BMS控制/信号线上的传导噪声测试采用电流探头法,测试布置见图2,具体参考GB/T18655-2010中的电流测量方法。
图2 传导发射-电流探头测量布置(注:1-电源;2-人工电源网络;3-EUT(本测试为BMS);4-负载模拟器;5-接地平板;6-线束;7-绝缘板;8-同轴电缆(50Ω);9-测量仪器;10-屏蔽室;12-隔板连接器;13-光纤;14-电流探头;15-监控系统)5.3数据报告●测试仪器列表;●试验样件布置图、测试过程照片;●BMS试验数据及结果;●不符合波段要求的情况也应清楚地记录下来;●在测试程序中的任何偏差(如电磁兼容性测试计划中所述)也要记录下来。
6.辐射发射测试:RE 016.1测试方法选择BMS辐射发射可根据实际情况选择ALSE法和TEM小室法中任何一种方法进行测试。
6.2辐射发射限值要求本标准统一规定辐射发射测试采取峰值检波和平均值检波方式。
若采用ALSE法,限值应同时满足GB/T18655-2010表9中峰值限值和表10中同一等级下平均值限值。