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新能源汽车系统电磁兼容测试认证产生的多重测试

基本汽车的电磁兼容性在所有测试系统中都有很好的专业规定,相应测试的完成标准也比较健全,可以更好的进行中国法律体系标准的实验。随着整个汽车行业的智能化.网联化.随着电气化的发展,汽车的特性逐渐从一个人转变为一个巨大的智能交通网络上的节点。

“三化”汽车最大的变化是让汽车及其周围环境,包括道路交通设施.别的车子.环境中包含的各种节点越来越紧密地融合在一起。汽车中的各种新功能都注重与环境的互动,这给新能源汽车系统的电磁兼容性测试验证增加了新的挑战。

根据基本分类,汽车的电磁兼容性能通常分为发送特性和抗干扰特性。发送特性关注车辆以外的其他电气设备的保护,我国主要由法律法规规定(GB14023.GB/T18387和GB34660);抗干扰特性关注汽车本身对外界影响的承受能力水平。既有法律法规规定(GB34660),更要注意汽车在抗扰测试中的安全性和体验表现。


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01智能网络车辆电磁辐射发送检测

面临的难题

智能联网车辆引入了更多的智能安全子系统和联网通信子系统。这种新系统与传统汽车子系统最大的区别在于,它们不仅通过内部传感器收集汽车内部的运行信息,还通过蜂窝移动通信天线等新的外部传感器收集汽车内部的运行信息.V2X通信天线.车载毫米波雷达.视频图像采集系统等,积极收集汽车周围,甚至超出视野范围的路况信息和其他汽车工作状态信息。

其中一些传感器是通过无线通信获得信息的。它们在工作时辐射电磁波,需要一个可以与它们通信的外围设备来维持正常的通信工作条件。根据电磁兼容试验的基本思路,规定车辆在进行辐射传输检测时,可以覆盖较大传输状态的工作条件。这就要求所有系统和功能都处于运行状态,包括车载无线通信系统。然而,将符合中国无线电管理标准的无线发射设备辐射出有用的信号,并要求其小于整车辐射发射限值。这种行为可能导致无线电管理和电磁兼容管理的结果之间的矛盾,导致政策理解或实施中的问题。

因此,国家无线电干扰标准化技术联合会D分会讨论了对有意发送引起的工作频段辐射发送的过量豁免,并将豁免方法写入GB14023标准的补充规则。在实验环节中,如何区分车辆的发送和用来激发车辆设备工作外围设备的发送.如何区分设备工作频备工作频带的信号和非工作频带的谐波或杂散发送是区分待测车辆辐射发送是否符合要求的关键问题。

传统汽车上常用无线设备的上限频率不得超过6GHz,引进5GV2X在通信和毫米波雷达之后,车载无线设备的上限输出功率飙升至81GHz。对于这种高频车辆辐射传输,国际和国内没有明确的限制,车辆电磁兼容实验室的设计和施工往往没有这么高的频率。

6GHz上述频段的整车外部辐射传输需要受到公众认可的测试标准和限值规范的限制,mm波频段的检测也应对实验室和检测设备提出新的要求。从测试设备的角度来看,在智能网络的综合辐射传输测试中,还必须确保测试设备不会影响测试环境的电磁底部噪声,否则将难以保证辐射传输测试结果的准确性。


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02智能联网车辆电磁抗扰检测面临的问题

首先,测试重心的变化

传统电磁抗干扰试验的检测重心更多的是整车和零部件的抗干扰水平,即在特定的电磁环境下,要测试的汽车和要测试的零部件是否会产生功能障碍,这是从功能完成的角度考虑整车或零部件的性能模式。然而,在智能联网汽车中,由于汽车在一定程度上赢得了自身的控制权,具有控制权的系统能否按照其预测功能得到适当的实施,是智能联网汽车需要关注的难题,而这个问题正是功能安全所关注的问题。因此,智能联网车辆的电磁抗干扰检测重心必须从简单的作用转变为安全的调查。


其次,根据需求认证产生的测试

例如ISO26262《道路车辆功能安全》等多项车辆安全规范已经针对安全需求进行了不断的积累和升级。整车等级安全完成过程实际上是整车不同安全需求的设计和实现过程,这实际上是一种削弱控制的方法。在安全设计环节,将是严格的.不能按照总体方法处理安全问题,每件都代表一个特定的安全要求,从而分解安全问题;在后续的测试和验证过程中,通过验证安全要求是否已经完成,选择累积形式,逐步接近详细的安全问题,可以使整个评估过程更容易实现,并完成类似的优化解决方案替代。然而,这种基于安全要求的测试标准受到要求普及率的极大危害。在低普及率下,安全需求积累水平不足,无法充分明确汽车的安全系数。因此,如何尽可能多地找到它?.对智能网联车子电磁抗扰检测所面临的另一个考验是明确和检测安全要求。


第三个是检测量的测试

显然,测试的安全要求越高,结果就越接近最终的完整性安全认证结果。然而,大量的安全需求会提高测试量的可燃性ISO26262道路车辆作用安全的定义,造成人身和经济损失的危害是内部伤害与外部操作场景的结合。由于同一内部伤害与不同的外部操作场景的结合,伤害事件的安全风险和损害结论可能会有很大的不同。因此,为了保证检测的有效性和高普及率,有必要了解所有可能的车辆状态和每个操作场景的匹配。

但问题也随之而来,一方面,ISO26262动作检测标准关注系统异常行为的危害,包括预测行为的停止和非预测行为的产生,然后研究上述故障行为的来源,包括任何硬件无效和系统无效。也就是说,从功能安全的角度来看,有很多原因应该考虑内部伤害;另一方面,必须综合考虑可能的路面特性(路面几何结构).拓扑结构.地面特性等).环境特性(温度).温度.不同湿度的时间段等。.交通特征(其他交通参与者的数量).工作状态.与本车相比的位置信息等)。由内部和外部两个复杂选项组成的检测场景数量巨大。此外,电磁抗干扰检测规定的不同频段.强度.极化方法.由于调制方式的干扰信号,最终形成的智能联网车辆电磁抗干扰检测场景数量惊人,在合理的时间和成本下无法完成完整的场景.全工况电磁抗扰检测。也就是说,现实中很难实现智能联网车辆电磁抗扰的差举检测,必须找到更高效的检测理念和测试标准。


最后,对整体安全隐患的测试。整车功能的安全完成并不意味着整车级别的安全完成。除了功能安全和功能安全外,整车级别的安全还包括两个方面:预期功能安全和网络安全。从最基本的功能完成(即只关注目标功能是否能够正常完成,而较少关注或基本不关注外部操作场景的小范围变化),功能安全在功能完成的前提下增加风险判断,旨在明确预测功能是否能够准确完成,注重实现的准确性和质量;在预期功能安全的情况下,在确保预测功能已经适当完成的情况下,将预测功能与实际需要进行比较,并观察预测功能是否能够满足特定场景使用的要求;当网络安全具有完整性的预测功能时,讨论外部有意入侵行为是否会对预测功能的完整性产生影响。这些方面紧密相连,相互补充。

因此,在实施智能网络车辆电磁抗扰检测时,传统电磁抗扰检测所关注的功能完成问题在安全层面上是不够的。安全问题的妥善处理必须从四个角度设计和实施。总的来说,上述挑战实际上是测试用例设计中面临的难题。也就是说,对于确保智能网络汽车安全的电磁抗扰试验来说,穷举检测是不现实的,所以如果你想开发一套行业可接受的电磁抗扰试验标准,你需要凝聚功能试验。智能网络汽车,或无人驾驶汽车的安全尤为重要,如何在凝聚功能测试的同时,确保其电磁安全能够达到或超过当前汽车的水平,这要求设计师对智能网络汽车的新功能、特点,以及与其他软件(如动力、底盘、转换)的关系有更深入的了解,可以从各种故障行为、外部场景和危害的角度,整理出智能网络汽车必须验证的功能测试集,并在各种功能测试下必须关心车辆参数水平,这需要相关技术人员在探索中逐步完善。

智能联网汽车之所以被称为智能联网,是因为它配备了各种可以识别周围环境的传感器和可以与非视距外部设备通信的无线通信设备,使汽车具有适当识别周围视角和非视距内环境并做出相应反应的水平。传统汽车在进行电磁兼容测试时,一般只规定实验环境的电磁环境干净,汽车在实验环境中可以达到一定的速度;智能联网汽车需要在实验环境中模拟路面环境,与车辆正常互动,方便欺骗车载传感器和无线通信设备,误认为车辆确实在道路上运行,相应的智能,联网功能可以正常激励。这些要求对测试条件进行了巨大的测试。


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首先,这需要一系列的辅助设备。例如,激话自动巡航系统(ACC)自动紧急制动系统(AEB)在进行电磁兼容功能测试时,需要使用雷达目标模拟器或角反射器...其次,在实验环境中,没有障碍物和目标特征接近道路环境,可能导致车载智能网络功能异常打开或不能正常打开附加元素,如反射特性和车载雷达系统目标,或特别是灰色和特别明亮会影响车载摄像头的工作照明等。

这需要在实验前对实验环境进行合理的调整和校准。除了使用大量类型的机器来完成其测试环境的特殊要求外,智能联网汽车的电磁抗扰测试还为测试设备提供了更高的技术标准:在智能联网系统的辐射抗扰测试中,必须确保测试设备不会受到增加的电磁骚扰的影响,否则无法判断测试结果中的功能或功能是由于测试设备或汽车本身的抗扰特性不足造成的;在极端情况下,由于辐射抗扰测试的高场强度,测试设备也会被破坏。这也使得许多智能联网汽车路试、台架测试和模拟测试常用设备不能用于电磁兼容测试emc测试设备应进行特殊的设计处理。


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