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新能源汽車系統電磁兼容測試認證產生的多重測試

基本汽車的電磁兼容性在所有測試系統中都有很好的專業規定,相應測試的完成標準也比較健全,可以更好的進行中國法律體系標準的實驗。隨著整個汽車行業的智能化.網聯化.隨著電氣化的發展,汽車的特性逐漸從一個人轉變為一個巨大的智能交通網絡上的節點。

“三化”汽車最大的變化是讓汽車及其周圍環境,包括道路交通設施.別的車子.環境中包含的各種節點越來越緊密地融合在一起。汽車中的各種新功能都注重與環境的互動,這給新能源汽車系統的電磁兼容性測試驗證增加了新的挑戰。

根據基本分類,汽車的電磁兼容性能通常分為發送特性和抗干擾特性。發送特性關注車輛以外的其他電氣設備的保護,我國主要由法律法規規定(GB14023.GB/T18387和GB34660);抗干擾特性關注汽車本身對外界影響的承受能力水平。既有法律法規規定(GB34660),更要注意汽車在抗擾測試中的安全性和體驗表現。


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01智能網絡車輛電磁輻射發送檢測

面臨的難題

智能聯網車輛引入了更多的智能安全子系統和聯網通信子系統。這種新系統與傳統汽車子系統最大的區別在于,它們不僅通過內部傳感器收集汽車內部的運行信息,還通過蜂窩移動通信天線等新的外部傳感器收集汽車內部的運行信息.V2X通信天線.車載毫米波雷達.視頻圖像采集系統等,積極收集汽車周圍,甚至超出視野范圍的路況信息和其他汽車工作狀態信息。

其中一些傳感器是通過無線通信獲得信息的。它們在工作時輻射電磁波,需要一個可以與它們通信的外圍設備來維持正常的通信工作條件。根據電磁兼容試驗的基本思路,規定車輛在進行輻射傳輸檢測時,可以覆蓋較大傳輸狀態的工作條件。這就要求所有系統和功能都處于運行狀態,包括車載無線通信系統。然而,將符合中國無線電管理標準的無線發射設備輻射出有用的信號,并要求其小于整車輻射發射限值。這種行為可能導致無線電管理和電磁兼容管理的結果之間的矛盾,導致政策理解或實施中的問題。

因此,國家無線電干擾標準化技術聯合會D分會討論了對有意發送引起的工作頻段輻射發送的過量豁免,并將豁免方法寫入GB14023標準的補充規則。在實驗環節中,如何區分車輛的發送和用來激發車輛設備工作外圍設備的發送.如何區分設備工作頻備工作頻帶的信號和非工作頻帶的諧波或雜散發送是區分待測車輛輻射發送是否符合要求的關鍵問題。

傳統汽車上常用無線設備的上限頻率不得超過6GHz,引進5GV2X在通信和毫米波雷達之后,車載無線設備的上限輸出功率飆升至81GHz。對于這種高頻車輛輻射傳輸,國際和國內沒有明確的限制,車輛電磁兼容實驗室的設計和施工往往沒有這么高的頻率。

6GHz上述頻段的整車外部輻射傳輸需要受到公眾認可的測試標準和限值規范的限制,mm波頻段的檢測也應對實驗室和檢測設備提出新的要求。從測試設備的角度來看,在智能網絡的綜合輻射傳輸測試中,還必須確保測試設備不會影響測試環境的電磁底部噪聲,否則將難以保證輻射傳輸測試結果的準確性。


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02智能聯網車輛電磁抗擾檢測面臨的問題

首先,測試重心的變化

傳統電磁抗干擾試驗的檢測重心更多的是整車和零部件的抗干擾水平,即在特定的電磁環境下,要測試的汽車和要測試的零部件是否會產生功能障礙,這是從功能完成的角度考慮整車或零部件的性能模式。然而,在智能聯網汽車中,由于汽車在一定程度上贏得了自身的控制權,具有控制權的系統能否按照其預測功能得到適當的實施,是智能聯網汽車需要關注的難題,而這個問題正是功能安全所關注的問題。因此,智能聯網車輛的電磁抗干擾檢測重心必須從簡單的作用轉變為安全的調查。


其次,根據需求認證產生的測試

例如ISO26262《道路車輛功能安全》等多項車輛安全規范已經針對安全需求進行了不斷的積累和升級。整車等級安全完成過程實際上是整車不同安全需求的設計和實現過程,這實際上是一種削弱控制的方法。在安全設計環節,將是嚴格的.不能按照總體方法處理安全問題,每件都代表一個特定的安全要求,從而分解安全問題;在后續的測試和驗證過程中,通過驗證安全要求是否已經完成,選擇累積形式,逐步接近詳細的安全問題,可以使整個評估過程更容易實現,并完成類似的優化解決方案替代。然而,這種基于安全要求的測試標準受到要求普及率的極大危害。在低普及率下,安全需求積累水平不足,無法充分明確汽車的安全系數。因此,如何盡可能多地找到它?.對智能網聯車子電磁抗擾檢測所面臨的另一個考驗是明確和檢測安全要求。


第三個是檢測量的測試

顯然,測試的安全要求越高,結果就越接近最終的完整性安全認證結果。然而,大量的安全需求會提高測試量的可燃性ISO26262道路車輛作用安全的定義,造成人身和經濟損失的危害是內部傷害與外部操作場景的結合。由于同一內部傷害與不同的外部操作場景的結合,傷害事件的安全風險和損害結論可能會有很大的不同。因此,為了保證檢測的有效性和高普及率,有必要了解所有可能的車輛狀態和每個操作場景的匹配。

但問題也隨之而來,一方面,ISO26262動作檢測標準關注系統異常行為的危害,包括預測行為的停止和非預測行為的產生,然后研究上述故障行為的來源,包括任何硬件無效和系統無效。也就是說,從功能安全的角度來看,有很多原因應該考慮內部傷害;另一方面,必須綜合考慮可能的路面特性(路面幾何結構).拓撲結構.地面特性等).環境特性(溫度).溫度.不同濕度的時間段等。.交通特征(其他交通參與者的數量).工作狀態.與本車相比的位置信息等)。由內部和外部兩個復雜選項組成的檢測場景數量巨大。此外,電磁抗干擾檢測規定的不同頻段.強度.極化方法.由于調制方式的干擾信號,最終形成的智能聯網車輛電磁抗干擾檢測場景數量驚人,在合理的時間和成本下無法完成完整的場景.全工況電磁抗擾檢測。也就是說,現實中很難實現智能聯網車輛電磁抗擾的差舉檢測,必須找到更高效的檢測理念和測試標準。


最后,對整體安全隱患的測試。整車功能的安全完成并不意味著整車級別的安全完成。除了功能安全和功能安全外,整車級別的安全還包括兩個方面:預期功能安全和網絡安全。從最基本的功能完成(即只關注目標功能是否能夠正常完成,而較少關注或基本不關注外部操作場景的小范圍變化),功能安全在功能完成的前提下增加風險判斷,旨在明確預測功能是否能夠準確完成,注重實現的準確性和質量;在預期功能安全的情況下,在確保預測功能已經適當完成的情況下,將預測功能與實際需要進行比較,并觀察預測功能是否能夠滿足特定場景使用的要求;當網絡安全具有完整性的預測功能時,討論外部有意入侵行為是否會對預測功能的完整性產生影響。這些方面緊密相連,相互補充。

因此,在實施智能網絡車輛電磁抗擾檢測時,傳統電磁抗擾檢測所關注的功能完成問題在安全層面上是不夠的。安全問題的妥善處理必須從四個角度設計和實施??偟膩碚f,上述挑戰實際上是測試用例設計中面臨的難題。也就是說,對于確保智能網絡汽車安全的電磁抗擾試驗來說,窮舉檢測是不現實的,所以如果你想開發一套行業可接受的電磁抗擾試驗標準,你需要凝聚功能試驗。智能網絡汽車,或無人駕駛汽車的安全尤為重要,如何在凝聚功能測試的同時,確保其電磁安全能夠達到或超過當前汽車的水平,這要求設計師對智能網絡汽車的新功能、特點,以及與其他軟件(如動力、底盤、轉換)的關系有更深入的了解,可以從各種故障行為、外部場景和危害的角度,整理出智能網絡汽車必須驗證的功能測試集,并在各種功能測試下必須關心車輛參數水平,這需要相關技術人員在探索中逐步完善。

智能聯網汽車之所以被稱為智能聯網,是因為它配備了各種可以識別周圍環境的傳感器和可以與非視距外部設備通信的無線通信設備,使汽車具有適當識別周圍視角和非視距內環境并做出相應反應的水平。傳統汽車在進行電磁兼容測試時,一般只規定實驗環境的電磁環境干凈,汽車在實驗環境中可以達到一定的速度;智能聯網汽車需要在實驗環境中模擬路面環境,與車輛正?;?,方便欺騙車載傳感器和無線通信設備,誤認為車輛確實在道路上運行,相應的智能,聯網功能可以正常激勵。這些要求對測試條件進行了巨大的測試。


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首先,這需要一系列的輔助設備。例如,激話自動巡航系統(ACC)自動緊急制動系統(AEB)在進行電磁兼容功能測試時,需要使用雷達目標模擬器或角反射器...其次,在實驗環境中,沒有障礙物和目標特征接近道路環境,可能導致車載智能網絡功能異常打開或不能正常打開附加元素,如反射特性和車載雷達系統目標,或特別是灰色和特別明亮會影響車載攝像頭的工作照明等。

這需要在實驗前對實驗環境進行合理的調整和校準。除了使用大量類型的機器來完成其測試環境的特殊要求外,智能聯網汽車的電磁抗擾測試還為測試設備提供了更高的技術標準:在智能聯網系統的輻射抗擾測試中,必須確保測試設備不會受到增加的電磁騷擾的影響,否則無法判斷測試結果中的功能或功能是由于測試設備或汽車本身的抗擾特性不足造成的;在極端情況下,由于輻射抗擾測試的高場強度,測試設備也會被破壞。這也使得許多智能聯網汽車路試、臺架測試和模擬測試常用設備不能用于電磁兼容測試,emc測試設備應進行特殊的設計處理。


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