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我国汽车的电磁辐射与电a磁兼容现状分析

發布時間:2023/12/14 编程问答 33 豆豆
生活随笔 收集整理的這篇文章主要介紹了 我国汽车的电磁辐射与电a磁兼容现状分析 小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

我國汽車的電磁輻射與電磁兼容現狀分析? - 知乎

作者:云輕
鏈接:https://www.zhihu.com/question/471745705/answer/1993325585
來源:知乎
著作權歸作者所有。商業轉載請聯系作者獲得授權,非商業轉載請注明出處。
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我國汽車的電磁輻射與電磁兼容現狀分析?

目錄
一、 汽車電子信息系統對社會、文化的影響.................................................................... 3
1.汽車電子信息系統對文化的影響............................................................................. 3
2. 汽車電子對社會的影響......................................................................................... 4
2.1汽車電子信息系統對社會.............................................................................. 4
2.2智能傳感器:微傳感器與集成電路融合的新一代電子器件................................ 6
2.3微系統( Microsystem)和 MEMS(微機電系統)................................................... 8
2.4未來智能化駕駛發展涉及汽車電子的發展轉變............................................. 12
二、電磁輻射,電磁干擾對健康安全的影響................................................................... 14
1電磁場輻射、電磁干擾的危害............................................................................... 14
2電磁場輻射對人體健康的具體影響........................................................................ 15
2.1、對中樞神經系統的危害............................................................................. 15
2.2、對機體免疫功能的危害............................................................................. 15
2.3、對心血管系統的影響................................................................................. 15
2.4、對血液系統的影響.................................................................................... 16
2.5、對生殖系統和遺傳的影響.......................................................................... 16
2.6、對視覺系統的影響.................................................................................... 16
2.7、電磁輻射的致癌和致癌作用...................................................................... 17
3.電磁干擾對安全的具體影響.................................................................................. 18
3.1對電子設備的危害....................................................................................... 18
3.2、對無線電的危害........................................................................................ 18
3.3對武器裝備的危害....................................................................................... 18
3.4對電磁環境的危害...................................................................................... 19
三、我國汽車有關電磁輻射的設計,分析與測試的現狀.................................................. 20
1 有關設計............................................................................................................. 20
2 分析現狀............................................................................................................. 20
3 測試的現狀.......................................................................................................... 22
四、 我國汽車電磁兼容的法律,法規及對社會持續發展的影響...................................... 22
1.汽車電子信息系統對社會影響............................................................................... 22
五,總結........................................................................................................................ 26

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一、汽車電子信息系統對社會、文化的影響
1.汽車電子信息系統對文化的影響
人類偉大的科學技術成就形成了電子信息、生物技術、新材料技術、航天航空、原子能等高技術領域和高技術產業,其中對經濟和社會影響面最廣、影響力最大、影響持續時間最長的是電子信息技術。電子信息技術是近年來發展最快的行業,也是21世紀來最大的制造業,對人類生產生活有著不可忽視的影響。
首先是汽車電子技術的整體概念,現代汽車電子技術是指車體電子操作裝置與車載電子控制裝置相結合總稱,而汽車電子控制裝置主要包括汽車發動機系統、車身控制裝置與底盤裝置。在汽車制造與生產中充分運用現代電子技術既能有效提升汽車安全性能,還能為消費者帶去更多休閑娛樂空間。現代汽車走向電子化這一轉變過程,增強了汽車行業電子科技技術使用比重,有效完善了汽車整體性能。在此基礎上汽車電子技術的功能包括動力性、經濟性、通過性、環保性、能源節約和排放性等。汽車電子裝置按對汽車行駛性能的影響可分為兩類:一是汽車電子控制裝置,二是車載汽車電子裝置。汽車電子控制裝置要和車上機械系統配合使用;而車載汽車電子裝置是能夠獨立使用的電子裝置,它和汽車本身的性能沒有直接關系,其包括汽車信息系統、導航系統、車載通信系統、上網設備等。
2. 汽車電子對社會的影響
2.1汽車電子信息系統對社會
汽車電子是汽車電子控制系統與車載電子電器系統的總稱,包括發動機控制系統、底盤控制系統和車身電子控制系統等。車發動機功率和扭矩最大化,燃油消耗和廢氣排汽車電子化的程度被看作是衡


量現代汽車水放最低化的智能系統。如.上所述,汽車發展對汽車平的重要標志,是開發新車型,改進汽車性能最重電子有一些基本的要求。要的技術措施。對汽車制造商來說,增加汽車電子
1.電子操控系統的動作必須快速、正確可設備的數量、促進汽車電子化是奪取未來汽車市。傳感器(+調理電路)+微處理器,然后再通過場的重要手段。據統計,2007年全球汽車電子市微處理器(+功率放大電路執行器的技術途徑場規模已經達到千億美元規模,汽車“電子化"的已經不再能滿足現代汽車的要求,需要通過硬件趨勢越來越明顯。安全、節能、環保以及智能化.標集成、直接交換數據和簡化電路,并提高智能化程準化以及網絡化成為未來汽車發展的趨勢。度來確保控制單元動作的正確性、可靠性和適時汽車電子操控和安全系統性。電子信息技術已經成為新一代汽車發展方向
2.目前汽車的機械結構部件都已受電子裝置的主導因素,汽車的動力性能、操控性能、安全性控制,但汽車車體內的空間有限,構件系統的空間能和舒適性能等各個方面的改進和提高,都將依更是極其有限。所以,電子控制單元應與受控制部賴于機械系統,結構和電子產品﹑信息技術間的完件緊密結合,形成一個整體,器件和電路的微型美結合。汽車電子經歷了幾個發展階段:從分立電化.集成化是必由之路。子元器件搭建的電路監測控制,經過了電子元器
3.電子控制單元必須具有足夠的智能化程件或組件加微處理器構筑的各自獨立的、專用的、度。以安全氣囊為例,它在關鍵時刻必須能及時、半自動和自動的操控系統,現在已經進入了采用正確地瞬時打開,但在極大多數時間內氣囊處于高速總線(大部分使用的是 CAN總線),統一交換待命狀態,因此安全氣囊的 ECU必須具有自檢、汽車運行中的各種電子裝備和系統的數據,實現自維護能力,不斷確認氣囊系統的可正常運作的綜合.智能調控的新階段。新的汽車電子系統由各可靠性,確保動作的“萬無一失”。個電子控制單元(ECU)組成,可以獨立操控,同時
4.汽車的各種功能部件都有各自的運動操又能協調到整體運行的最佳狀態。例如為使發動控特性,大多數電子產品處于非常惡劣的運行環機處于最佳工作狀態,需要從吸入汽缸的空氣流境中,而且各不相同。諸如工作狀態時的高溫,靜量、進氣壓力的測定開始,根據水溫、空氣溫度等止待命時的低溫,高濃度的油蒸汽和活性(毒性)工作環境參數計算出基本噴油量,同時通過節氣氣體,以及高速運動和高強度的沖擊和振動等。因門位置傳感器檢測節氣門的開度,確定發動機的此,電子元器件和電路必須要有高穩定.抗環境和
工況,進而控制.調整最佳噴油量,最后通過曲軸自適應、自補償調整的能力。的角速度傳感器監測曲軸轉角和發動機轉速,最
5.汽車電子控制單元用的電子元器件﹑模塊終計算出并發出最佳點火時機的指令。發動機燃必須要能大規模工業生產,并能將成本降低到可油噴射系統和點火綜合控制系統還可以與廢氣排接受的程度。一些微傳感器和智能傳感器就是這放的監控系統和起動系統等組合,構筑成可使汽方面的典范。例如智能加速度傳感器,它不僅能較
好地滿足現代汽車的各項需要,而且因為可以在集成電路標準硅工藝線上批量生產,生產成本較低,所以在汽車工業中找到了自己最大的應用市場,反過來也有力地促進了汽車工業的電子信息化。
2.2智能傳感器:微傳感器與集成電路融合的新一代電子器件
微傳感器、智能傳感器是近幾年才開始迅速發展起來的新興技術。本文所說的傳感器泛指三大類器件:將非電學輸入參量轉換成電磁學信號輸出的傳感器;將電學信號轉換成非電學參量輸出的執行器;既能用作傳感器又能用作執行器,其中較多的是將一種電磁學參量形式轉變成另一種電磁學參量形態輸出的變送器。就是說,關于微傳感器、智能傳感器的技術特性可以擴大類推到微執行器﹑微變送器–傳感器(或執行器、或變送器)的物理尺度中至少有一個物理尺寸等于或小于亞毫米量級的。微傳感器是基于半導體工藝技術的新一代器件:應用新的工作機制和物化效應,采用與標準半導體工藝兼容的材料,用微細加工技術制備的,也稱硅傳感器。可以用類似的定義和技術特征類推描述微執行器和微變送器。
它由兩塊芯片組成,一是具有自檢測能力的加速度計單元(微加速度傳感器),另一塊則是微傳感器與微處理器(MCU)間的接口電路和 MCU。這是一種較早期( 1996年前后)的,但已相當實用的器件,可用于汽車的自動制動和懸掛系統中,并且因微加速度計具有自檢能力、還可用于安全氣囊。微傳感器的優勢不僅是體積的縮小,更在于能方便地與集成電路組合和規模生產。采用這種兩片的解決方案可以縮短設計周期、降低開發前期小批量試產的成本。但對實際應用和市場來說,單芯片的解決方案顯然更可取,生產成本更低,應用價值更高。
智能傳感器(SmartSensor)、智能執行器和智能變送器–微傳感器(或微執行器,或微變送器)和它的部分或全部處理器件、處理電路集成在一個芯片上的器件(例如上述的微加速度計的單芯片解決方案)。智能傳感器具有一定的仿生能力,如模糊邏輯運算、主動鑒別環境,自動調整和補償適應環境的能力,自診斷、自維護等。顯然,出于規模生產和降低生產成本的要求,智能傳感器的設計思想、材料選擇和生產工藝必須要盡可能地和集成電路的標準硅平面工藝一致。可以在正常工藝流程的投片前、流程中或工藝完成后增加一些特殊必需的工序。
在一個封裝中,把一只微機械壓力傳感器與模擬用戶接口,8位模–數轉換器(SAR).微處理器(摩托羅拉69HCO8)、存儲器和串行接口(SPI)等集成在-個芯片上。其前端的硅壓力傳感器是采用體硅微細加工技術制作的。制備硅壓力傳感器工序既可安排在集成CMOS電路工藝流程之前,亦可在后。這種智能壓力傳感器的技術和市場都已成熟,廣泛用于汽車(機動車)的壓力測量和控制單元中,諸如各種氣壓計、噴嘴前集流腔壓力,廢氣排氣管.燃油.輪胎.液壓傳動裝置等。目前,智能壓力傳感器體積越來越小,隨之控制單元所需的外圍接插件和分立元件越來越少,但功能和性能卻越來越強,而且生產成本降低很快。
2.3微系統( Microsystem)和 MEMS(微機電系統)
—由微傳感器﹑微電于學電路(信號處理、控制電路,通信接口等)和微執行器構成一個三級級聯系
統.集成在一個芯片上的器件稱之為微系統。如果其中擁有機械聯動或機械執行機構等微機械部件的器械則稱之為MEMS。
MEMS芯片的左側給出的是制備MEMS芯片需要的基本工藝技術。它的右側則為主要應用領域列舉。很明顯,MEMS的最好解決方案也是選用與硅工藝兼容的材料及物理效應、設計理念和工藝流程,也即采用常規標準的CMOS工藝與二維、三維微細加工技術相結合的方法,其中也包括微機械結構件的制作。
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微傳感器合乎邏輯的發展延伸是智能傳感器,智能傳感器自然延伸則是微系統和 MEMS,MEMS的進-一步發展則是能夠自主接收、分辨外界信號和指令,進而能獨立、正確動作的微機械(Micromachines)。現在,開發成功.并已有商業產品的MEMS品種已不少,涵蓋圖4所示的各大領域。其中包括全光光通信和全光計算機的關鍵部件之一的二維、三維 MEMS光開關。
而未來的汽車電子發展方向肯定是緊緊圍繞著汽車形態的轉變——電動化、智能化與網聯化,三者相輔相成的。但對于汽車電子而言,電動化可以說是驅動變化的催化劑,后兩者是其實現的愿景和發展防線。因為電動化其除了對于動力方式的轉變,在底盤、整車制造和線束布置上,都更加容易實現標準化、模塊化和高效率密度,功能集成。
今天汽車行業各種角色對電子架構的理解整體方向是一致的,是算力向中央集中,向云端集中,簡化底層硬件、解耦軟硬件。未來智能化駕駛發展涉及汽車電子的發展轉變。
ADAS(Advanced Driving Assistant System),也叫自動駕駛系統、高級駕駛系統。該系統利用安裝在車上的各式各樣傳感器,在汽車行駛過程中隨時來感應周圍的環境,收集數據,進行靜態、動態物體的辨識、偵測與追蹤,并結合導航儀地圖數據,進行系統的運算與分析,從而預先讓駕駛者察覺到可能發生的危險,有效增加汽車駕駛的舒適性和安全性。自動駕駛的在車輛體現了一個核心理念:軟件定義汽車,硬件為軟件提供低耦合、算法易操作、算力足夠且通訊穩定的服務。這一理念在汽車電子發展史上一樣適用當激光雷達、毫米雷達、攝像頭等大量傳感器加入,汽車開始走向智能化,朝著自動駕駛的終極目標邁進,于此同時,底層的電子架構也需要隨之改變。、冗余性設計、軟件框架...
這些結構是滿足自己駕駛高數據傳輸量、新的交互邏輯,和保證安全性的必要前提。為此,重新開辟生產線,重新設計底盤,研發一款針對自動駕駛的車型就成了關鍵。
智能時代的汽車電動汽車和燃油汽車的核心區別在于儲能模式。
智能出行時代的汽車,車身對于計算的需求大幅度增加,對于電量的需求同理。今天一輛符合智能出行的汽車,對電量有需求的配置包括了輔助駕駛的感應硬件、輔助駕駛的計算硬件、智能座艙車機交互、空調系統等,如果是電動汽車,還包含了整套動力系統。
除了儲能模式發生的改變之外,智能出行時代下,高級輔助駕駛技術也得到了突飛猛進的發展。雷達和攝像頭的成本逐年下降,高速無線網絡全面鋪開,高精度地圖的覆蓋面越來越廣,以英偉達、華為為首的視覺感知方案日益成熟,駕駛精力正在不斷的被釋放出來。
美國汽車協會(AAA)交通安全基金會,以美國市場為調研對象,每人每年駕駛的平均里程17,538公里,每人每年花在駕駛上的平均時間17,600分鐘/293小時。這里面大部分時間是毫無樂趣的城市通勤,購買了汽車之后,用戶雖然可以享受自由,但也消耗生命。


高級輔助駕駛技術的出現,釋放了駕駛精力的同時,智能憑借著大儲能的特點,也開始和智能手機一樣成為內容的載體。2021年新發布的豪華汽車中,內飾上均采用了大屏幕中控配置,有的甚至放入了主駕駛、副駕駛多塊屏幕,以滿足不同的內容和交互需求。

2.4未來智能化駕駛發展涉及汽車電子的發展轉變

ADAS(Advanced Driving Assistant System),也叫自動駕駛系統、高級駕駛系統。該系統利用安裝在車上的各式各樣傳感器,在汽車行駛過程中隨時來感應周圍的環境,收集數據,進行靜態、動態物體的辨識、偵測與追蹤,并結合導航儀地圖數據,進行系統的運算與分析,從而預先讓駕駛者察覺到可能發生的危險,有效增加汽車駕駛的舒適性和安全性。自動駕駛的在車輛體現了一個核心理念:軟件定義汽車,硬件為軟件提供低耦合、算法易操作、算力足夠且通訊穩定的服務。這一理念在汽車電子發展史上一樣適用當激光雷達、毫米雷達、攝像頭等大量傳感器加入,汽車開始走向智能化,朝著自動駕駛的終極目標邁進,于此同時,底層的電子架構也需要隨之改變。、冗余性設計、軟件框架...這些結構是滿足自己駕駛高數據傳輸量、新的交互邏輯,和保證安全性的必要前提。為此,重新開辟生產線,重新設計底盤,研發一款針對自動駕駛的車型就成了關鍵。二、電磁輻射,電磁干擾對健康安全的影響

1.電磁場輻射、電磁干擾的危害

工業發展不僅給人們生存環境帶來一些憑感官就可識別的有形污染,諸如水、空氣及噪聲污染。然而,伴隨電子技術的發展尤其是數字電路、移動通信和開關電源的普及應用,又多了一種憑感官無法感覺到的無形污染,這就是電磁干擾,或叫電磁噪聲。電子設備輻射、泄漏的電磁波不僅對電子設備本身造成嚴重干擾,而且也威脅著人類的健康與安全。現代汽車上的各個電器工作方式不同,它們之間會以不同的方式彼此侵擾。通常所有汽車電器具有相容性,即能在車上共同工作而不干擾其他電器的正常工作,同時也有抵抗其他電器干擾的能力。對汽車電子設備的電路來說,任何因素激發出的電路中的振蕩,都會通過導線等以電磁波的形式發射出去,不僅千擾收音機、通信設備,而且對車上具有高頻響應特點的電子系統也會產生電磁干擾。同時由車外收發兩用機之類的無線電設備、雷達、廣播電臺等發射無線電波,會干擾汽車上的儀器,使電子控制裝置失控。因此,汽車上應用計算機(控制器)等,都應具有良好的電磁屏蔽措施,一旦屏蔽損壞,也會導致工作異常。

2.電磁場輻射對人體健康的具體影響

2.1、對中樞神經系統的危害

神經系統對電磁輻射的作用很敏感,受其低強度反復作用后,中樞神經系統機能發生改變,出現神經衰弱癥候群,主要表現有頭痛,頭暈,無力,記憶力減退,睡眠障礙(失眠,多夢或嗜睡),白天打瞌睡,易激動,多汗,心悸,胸悶,脫發等,尤其是入睡困難,無力,多汗和記憶力減退更為突出、這些均說明大腦是抑制過程占優勢、所以受害者除有上述癥候群外,還表現有短時間記憶力減退,視覺運動反應時值明顥延長;手腦協調動作差,表現對數字劃記速度減慢,出現錯誤較多;

2.2、對機體免疫功能的危害

使身體抵抗力下降、動物實驗和對人群受輻射作用的研究和調查表明,人體的白血球吞噬細菌的百分率和吞噬的細菌數均下降、此外受電磁輻射長期作用的人,其抗體形成受到明顯抑制;

2.3、對心血管系統的影響

受電磁輻射作用的人,常發生血液動力學失調,血管通透性和張力降低、由于植物神經調節功能受到影響,人們多以心動過緩癥狀出現,少數呈現心動過速、受害者出現血壓波動,開始升高,后又回復至正常,最后出現血壓偏低;心電圖出現R T 波的電壓下降,這是迷走神經的過敏反應,也是心肌營養障礙的結果;P?Q間的延長,P波加寬,說明房室傳導不良、此外,長期受電磁輻射作用的人,其心血管系統的疾病,會更早更易促使其發生和發展;

2.4、對血液系統的影響

在電磁輻射的作用下,周圍血像可出現白血球不穩定,主要是下降傾向,白血球減少、紅血球的生成受到抑制,出現網狀紅血球減少、對操縱雷達的人健康調查結果表明,多數人出現白血球降低、此外,當無線電波和放射線同時作用人體時,對血液系統的作用較單一因素作用可產生更明顯的傷害;

2.5、對生殖系統和遺傳的影響

長期接觸超短波發生器的人,可出現男人性機能下降,陽萎;女人出現月經周期紊亂、由于睪丸的血液循環不良,對電磁輻射非常敏感,精子生成受到抑制而影響生育;使卵細胞出現變性,破壞了排卵過程,而使女性失去生育能力。

高強度的電磁輻射可以產生遺傳效應,使睪丸染色體出現畸變和有絲分裂異常、妊娠婦女在早期或在妊娠前,接受了短波透熱療法,結果使其子代出現先天性出生缺陷(畸形嬰兒);

2.6、對視覺系統的影響

眼組織含有大量的水份,易吸收電磁輻射功率,而且眼的血流量少,故在電磁輻射作用下,眼球的溫度易升高、溫度升高是造成產生白內障的主要條件,溫度上升導玫眼晶狀體蛋白質凝固,多數學者認為,較低強度的微波長期作用,可以加速晶狀體的衰老和混濁,并有可能使有色視野縮小和暗適應時間延長,造成某些視覺障礙、此外,長期低強度電磁輻射的作用,可促使視覺疲勞,眼感到不舒適和眼感干燥等現象;

2.7、電磁輻射的致癌和致癌作用

大部份實驗動物經微波作用后,可以使癌的發生率上升、一些微波生物學家的實驗表明,電磁輻射會促使人體內的(遺傳基因),微粒細胞染色體發生突變和有絲分裂異常,而使某些組織出現病理性增生過程,使正常細胞變為癌細胞、美國駐國外一大使館人員長期受到微波竊聽所發射的高度電磁輻射的作用,造成大使館人員白血球數上升,癌發生率較正常人為高、又如受高功率遠程微波雷達影響下的地區,經調查,當地癌患者急增、微波對人體組織的致熱效應,不僅可以用來進行理療,還可以用來治療癌癥,使癌組織中心溫度上升,而破壞了癌細胞的增生、

除上述的電磁輻射對健康的危害外,它還對內分泌系統,聽覺,物質代謝,組織器官的形態改變,均可產生不良影響。由上可見,電磁輻射對人的影響非常的大,電磁環境的惡化。開拓電磁兼容研究,加強電磁兼容管理,降低電磁騷擾,避免電磁干擾,是當務之急。

3.電磁干擾對安全的具體影響

3.1對電子設備的危害

強烈的電磁干擾可能使靈敏的電子設備因過載而損壞。一般硅晶體管發射極與基極間的反向擊穿電壓為2~5V,很易損壞,而且其反向擊穿電壓隨溫度升高而下降。電磁干擾引起的尖峰電壓能使發射結和集電結中某點雜質濃度增加,導致晶體管擊穿或內部短路。在強射頻電磁場下工作的晶體管會吸收足夠的能量,使結溫超過允許溫升而導致損壞。

3.2、對無線電的危害

無線電干擾的危害是最大的。根據近幾年的航空安全報告系統的意見書來看,很多都引用了無線電干擾造成的空難報告。與電子設備的危害不同的是,電磁干擾的破壞力對無線電的危害主要體現在三個方面,強干擾可以導致無線電無法使用,雷達失真,導航信號失真,雖說民航大部分都有準備備用的設備,但是電磁干擾很可能會讓主設備和備用設備同時失效。

3.3對武器裝備的危害

 現代的無線電發射機和雷達能產生很強的電磁輻射場。這種輻射場能引起裝在武器裝備系統中的靈敏電子引爆裝置失控而過早啟動;對制導導彈會導致偏離飛行彈道和增大距離誤差;對飛機而言,則會引起操作系統失穩、航向不準、高度顯示出錯、雷達天線跟蹤位置偏移等。

3.4對電磁環境的危害

在電磁環境中,電磁干擾造成的危害是各種各樣的,可能從最簡單的令人煩惱的現象直到嚴重的災難。在美國發生的兩個例子,可以說明電磁干擾的嚴重性。曾經有一個鋼鐵廠,由于起吊溶融鋼水包的天車的控制電路受到電磁干擾,以致使一包鋼水被完全失控地傾倒在車間的地面上,并且造成了人員傷亡。另一個例子是,一個帶有由生物電控制假肢的殘疾人,駕駛一輛摩托車,途經高壓送電線下方,由于假肢控制電路受到干擾而摩托車失控,導致了不應發生的災難。當然,以上兩例是比較突出的。下面還可以舉出一些電磁干擾可能造成的危害:a) 擾電視的收看、廣播收音機的收聽。在我國出現過由于塑料加工高頻熱合機干擾收看電視而引起居民與工廠的糾紛。b)在數子系統與數據傳輸過程中數據的掉失。c) 在設備、分系統或系統級正常工作的破壞。d)醫療電子設備(例如:醫療監護議、心電起搏器等)的工作失常。e) 自動化微處理器控制系統(例如:汽車的剎車系統、防撞氣囊保護系統)的工作失控。f) 導爆裝置的工作失常。g) 起爆裝置的無意爆炸。h) 工業過程控制功能(例如:石油或化工)的失效。

三、我國汽車有關電磁輻射的設計,分析與測試的現狀

1 有關設計

根據中國汽車健康指數(C-AHI)最新發布的資料《我國有關電磁輻射(EMR)板塊分值分配表》來看,我國有關汽車電磁輻射設計研究進展方面狀態良好。根據國家EMR健康評判指標來看,目前我國有將近有20多家公司生產的主力汽車得分在80分及以上。近幾年各大汽車公司及研究場所針對電磁輻射(EMR)投入了不小的精力,有如下方面:

(1) 基于藍牙技術的汽車手機準備系統電磁輻射抑制

(2) 通訊汽車電磁輻射的測試與研究

(3) 汽車整車有限建模及其電磁輻射干擾仿真研究

(4) 混合動力汽車DC/DC變換器的電磁輻射研究

(5) 布線指南《提高汽車電源新性能、降低電磁輻射》

(6) 汽車電磁輻射的形成與控制

從近幾年的發展來看,我國汽車有關電磁輻射的設計現狀進展良好。

2 分析現狀

根據上海大眾汽車有限公司,于2018年5月發表的一篇文章《國內外電磁兼容研究發展狀況》來大致了解我國有關電磁輻射的分析研究現狀。文中說到,從國內情況來看,由于我國汽車工業整體水平落后,對汽車電磁輻射的研究還很少,有關汽車電磁輻射法規不健全,而且執行也不夠嚴格。所以導致了我國汽車有關的電磁輻射發展很慢,在其研究方面也不是很深入。

1992年我國頒布了GB14023-92《車輛、機動船和火花點火發動機驅動裝置無線電干擾特性的測試方法及允許值》強制性國家標準,對汽車向環境輻射的電磁波干擾作了相關限制。

1998年頒布了GB17619-98《機動車電子電器組件的電磁輻射特性限值和測量方法》。

2001年發布了GB/T18287-2001《電動車輛的電磁場輻射強度的限值得測量方法寬帶9kHz~90MHz》。

總體而言,我國汽車有關電磁輻射的分析方面現狀并不如人意。而且電磁輻射對人體有很大的危害,主要就是引起神經衰弱癥候群和植物神經功能失調。

主要癥狀有:頭暈頭痛、周身不適、疲倦無力、失眠多夢、記憶力衰退、胸悶、心悸及女性月經周期絮亂等。當以頻率5億赫茲以上、功率100MW/CM2以上的電磁波照射眼睛時可導致白內障,一般以此作為致白內障的閾值。長時間的微波輻射能破壞腦細胞,使大腦皮質細胞活動能力減弱,抑制已形成的條件反射,并導致神經系統機能絮亂,出現頭痛、頭暈、乏力、記憶力減退以及失眠、多夢、易怒等癥狀。

在電磁環境中,電磁干擾造成的危害是各種各樣的,可能從最簡單的令人煩惱的現象直到嚴重的災難。對于熱效應,隨著射頻入射功率密度的逐漸增加,可出現血流加快、血液分布較少部位的局部體溫升高、酶活性降低、蛋白質變性、心率改變甚至體溫調節能力受抑制、局部組織受損直至死亡等等。而對于非熱效應,其影響就廣泛得多。包括對中樞神經系統(如:對腦組織的代謝、腦組織的生物電等),對血液與免疫系統,對心血管系統、對生殖系統與胚胎發育的影響等等。這些影響不僅僅反應在個體級、器官級而且影響到細胞級。由上可見,電磁環境的惡化,會導致多方面的后果。開拓電磁兼容研究,加強電磁兼容管理,降低電磁騷擾,避免電磁干擾,是當務之急。

3 測試的現狀

目前,國內有關車內電磁輻射的測試標準,尤其是從行駛、通信各系統出發較全面考察車內電磁輻射的測試標準,仍處于缺位狀態。自上世紀八十年代開始,我國對環境電磁輻射水平的要求比國際非電離輻射防護委員會推薦的限值更嚴格。但對于車內環境,有限值卻無測試方法的要求,導致國家強制限值要求在車內環境的管理上沒有可執行性。

所以現如今,我國汽車有關電磁輻射的測試現狀并不理想。

四、我國汽車電磁兼容的法律,法規及對社會持續發展的影響

1.汽車電子信息系統對社會影響

汽車工業的快速發展和汽車市場的激烈競爭極大地促進了各類電氣、電子和信息設備在汽車上的廣泛應用,對于今大的7八早一亞,力代動機控制系統、自動變速系車技術水平的重要標志之一。電子設備廣泛應用于汽車發動機控制系統、自動變速系統、制動系統、調節系統以及行駛系統中,對汽車的安全性、可靠性、舒適性起著決定性作用。隨著汽車電氣設備數量和種類的不斷增加,工作頻率的不斷提高,汽車內的電磁環境日益復雜。同時,汽車上的電丁僅奮個T IH,N熾出電磁干擾發生時,輕則導十分敏感,經常發生汽車內部電丁僅面和斗n 已元改 其功能牛茲,給汽車的安全行駛造致受干擾的敏感電子設備功能發生降級,重則導致其功能失效,給汽車的安全行駛造

成嚴重影響。汽車電子電磁兼容問題已經成為國際上一個重要的研究課題和方向,國外對汽車的電磁兼容問題非常重視,很早就開始了電磁兼容性標準的制訂工作,目前已經形成了較為完善的汽車電磁兼容性標準體系。

本文系統地介紹了汽車電子EMC標準體系及其應用情況,并就我國目前的汽車電子EMC標準和發展方向提出了見解,希望對完善國內汽車電子EMC標準體系有一定的益處。

國際上的指標為:汽車電磁兼容標準分為國際標準、地區、國家標準和企業標準。現國際上制定電磁兼容方面的標準化組織有國際標準化組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)、國際電工委員會無線電干擾特別委員會(CISPR)。地區標準主要是歐洲ECE法規和EEC指令。國家性標準協會有美國國家標準協會(ANSI),美國聯邦通訊委員會(FCC),美國汽車工程協會( SAE),德國郵電部(FTZ),德國電氣工程師協會(VDE),英國標準協會(BSI),日本民間干擾控制委員會(VCCI) ,上述標準協會的作用是與國際標準協調,并且制定各國家自己的標準。國際上各大型汽車公司都有自己的企業電磁兼容標準,如美國福特公司、通用公司,德國大眾、寶馬、梅塞德斯-奔馳公司,法國的標致-雪鐵龍公司等,其企業標準比國際上通用的標準要嚴格很多,例如通常國際標準對于汽車抗擾度的要求通常為24V/m,而一些汽車公司則規定為100V/m—200V/m。

我國吸收了發達工業國家的經驗,制訂了汽車電磁兼容性標準,并使之逐步升級、不斷完善,明確規定了測量方法及最大干擾的允許值。但是目前,國內汽車電磁兼容性標準還很不健全,有待進一步研究完善。
2.國內現行的汽車電磁兼容標準
GB14023—2011《車輛、船和內燃機無線電騷擾特性用于保護車外接收機的限值和測量方法》(等效于CISPR 12:2009)
GB18655—2002《用于保護車載接受機的無線電騷擾特性的限值和測量方法》(等效于CISPR 25:1995)
GB/T 18655-2010《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》(等效于CISPR 25:2008)
GB/T 17619《機動車電器電子組件的電磁輻射抗擾性限值和測量方法》(等效于95/94/EC—95,附件IX)。
GB/T 18387—2008《電動車輛的電磁場輻射強度的限值和測量方法,寬帶?,頻率9kHz~30MHz》(等效于SAE J551-5 JAN2004)
GB/T 19951-2005《道路車輛-靜電放電的電騷擾試驗方法》(等效于ISO 10605:2001)
GB/T 21437.2-2008《道路車輛由傳導和耦合引起的電騷擾第2部分:沿電源線的電瞬態傳導》(等效于ISO 7637—2:2004)
GB/T 21437.1-2008《道路車輛由傳導和耦合引起的電騷擾第1部分: 定義和一般描述》(等效于ISO 7637-1:2002)
2.1對整車的電磁騷擾
目前新能源汽車進入汽車“公告”目錄、推薦目錄和3C認證,需要滿足GB 14023 和GB/T 18387標準的要求。覃延明表示,GB/T18387參考引用了的美國SAE標準,目前國際上正在制定一個新標準,即CISPR36。GB/T 18655包含了整車和零部件的測試內容,對整車企業和零部件企業都是非常重要的標準。國內暫時還沒有發布測試整車充電過程中對電網用電設備及網絡、電信端口影響的EMC標準。
2.2對整車電磁抗擾度
需要注意的是,GB/T 33012是2017年5月1日才正式實施的。在此之前,除靜電放電抗擾度試驗標準外,國內一直沒有其他的整車抗擾度標準。GB/T 33012也沒有涵蓋新能源汽車充電系統的抗擾度測試內容。目前國內整車抗擾度測試并未強制要求,未能全面評價電動汽車的EMC性能;相比而言,歐洲出口認證試驗考核的內容更加全面。
由于GB14023和GB/T18387標準是強制實施,標準的修訂將對汽車行業產生較大影響。中國尚缺少車輛充電與電網設備相互影響的以及無線充電時的EMC標準。國內針對高壓部件的EMC標準不完善,缺少高壓部件的試驗限值和試驗方法;零部件電磁抗擾度測試標準相比國際標準還不完備,如磁場抗擾度、便攜式發射機模擬法等。中國還沒有發布新能源汽車電磁環境對人體影響的評測標準,這一點將會對不明真相的買車群眾帶來猶豫甚至拒絕,從而對汽車經濟造成影響。

五,總結

隨著現代電子技術在汽車上的大量應用,傳統意義上的機械式汽車被現代電子化汽車所取代,各種電子電器產品已占汽車總成本的30%,甚至更多,而且這種趨勢還在不斷發展。電子技術的應用,在解決汽車的經濟性、安全性、舒適性等方面起著非常重要的作用,然而,眾多電子產品的開發與應用,也給汽車行業帶來了一個不容忽視的重要課題--—-汽車電磁兼容的研究。電磁兼容技術(EMC)是由電磁干擾引出的一項新技術。它是指電氣裝置或電氣系統不產生干擾或不受環境干擾,工作在指定環境中的能力。要想解決電磁兼容問題,首先就要找到汽車電磁環境中的干擾源。干擾源可以分為車內干擾源和車外干擾源。所謂電磁兼容,一方面指的是設備在受到電磁干擾情況下一方面能正常工作,另一方面指的是設備運行時產生的電磁場也不會影響到周圍環境中其他設備的正常工作。

汽車,作為一個綜合體,集成了大量的電子電氣部件,盡管也有很多的機械組成部分。隨著汽車使用電子元件的組件增多,汽車電磁

兼容只會越來越復雜。在此之前,汽車上包含了很多的控制器,而隨著智能汽車的發展,尤其是智能化、車聯網的發展,會產生大量的電磁干擾,設備電子元件工作的可靠性將面臨更大的挑戰,而電磁兼容將有效的解決這種困境中的問題。為了減輕汽車自重,并節約材料成本,現在汽車所使用的材料正在趨于使用復合材料來代替以前的牲能降低,另外由于不再存在共地回路,也增加了汽車布線的困難。現如今正在研究如何優化輕質轎車的設計和布線,以提高其電磁兼容性能。我國汽車行業在這方面的工作起步較晚。1994年,中國汽車技術研究中心在國內率先開展了對新型汽車,結果有24%,相當一部分不合格的車輛屬于嚴重超標。1998年,上認為汽車電磁兼谷險格車輻射敏是由四個方面組成:整車輻射發射試驗、整車輻射敏感度試驗、整車傳導發射試驗、整車傳導敏感度試擾,國內各汽車檢測機構、生產企業紛紛購置了電磁干擾接收機系統,用于研究測試汽車無線電干擾水平,并加以控制。此后,國內開展了汽車及其部件的電磁兼容技術研究,開始研究并建設大型電磁兼容實驗設施。2001年3月,中國汽車技術研究中心電磁兼容檢測實驗室通過了中國實驗室認可委員會認可,標志著我國汽車電磁兼容試驗技術工作有了新的發展。中國汽車技術研究中心電磁兼容實驗設施包括野外開闊場、電磁波暗室、傳導屏蔽室、放大器室和測量控制系統。電波暗室作為電磁兼容實驗室的主體,可以實現室內的電磁場具有均勻性和衰減性,模擬室外開闊場地的電磁分布,完成與電磁場相關的各種試驗。該實驗室通過了美國SIS檢測機構的測試,性能指標達到國際相關標準的技術要求。

目前,國內新的電磁兼容實驗室(包括電磁波暗室)正在陸續建成。主要檢測機構有:上海--大眾汽車有限公司,天津中國汽車技術研究中心,長春國家汽車質量監督檢驗中心。

長遠來看,總體來看,汽車電子市場在消費需求的驅動下將會長期強勁地增長。在此背景下,無論是從市場,經濟,還是技術的角度看,汽車電磁兼容研究都是一項極為重要,不可忽視的領域。目前,從汽車整車到零部件,大家最關心的EMC量級還沒有統一的標準。例如,汽車電子有的頻段的PK Limit最低要低于12dB的限值。在有的廠商標準中,要達到PK值的同時,也要求達到AV值通過。自由廠量級有要求達到10OV/M性能判據為A 的,BCI有要求達到150mA性能判據為A。此外,為了適應新技術的發展,CISPR25頻率范圍已經由150kHz~100OMHz提高到150kHz ~2.5GHz,以適應DVB,GPS、GSM,3G和 Bluetooth技術在汽車上的使用。

這些電磁技術已經取得了飛躍性的進步,但是還是考慮到人身安全,人類道德還有法律層面,這樣的軟實力還是明顯有不足的地方,但是10年,20年,50年后,又會怎么樣呢?讓我們一起滿懷期待。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的我国汽车的电磁辐射与电a磁兼容现状分析的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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