国内外汽车电子电磁兼容标准体系初探

刘成 张娴 陈青 橐晓宇

（上海海关机电产品检测技术中心 上海 200135）

1 前言

随着科学技术的发展，汽车电子化程度越来越高，各类电子设备被广泛应用于汽车发动机控制系统、底盘控制系统、车身安全系统以及信息通信系统中，对汽车的安全性、可靠性和舒适性起着决定性作用。然而，伴随着汽车上使用的电子设备不断增多，设备之间的电磁兼容性（EMC）若存在问题，则相互的电磁干扰会导致其功能丧失或误操作，例如，广播收音机切换制式使GPS导航系统不能工作，倒车雷达因受干扰该报警未报警导致车辆刮蹭等。这些问题直接影响驾乘人员的用户体验，有的甚至直接威胁到人员的生命安全。为此，世界各国及地区均制定了相应的标准或法规，对汽车电子设备的EMC认证管理进行了深入研究。

2 国外汽车电子EMC标准

国外汽车电子EMC标准主要可分为：（1）国际标准。如国际标准化组织（ISO）、国际无线电干扰特别委员会（CISPR）等；（2）地区标准。如欧洲经济委员会（ECE）法规、欧盟（EC）指令等；（3）国家标准。如美国汽车工程学会（SAE）、德国电气工程师协会（VDE）、英国标准协会（BSI）等；（4）企业标准。如德国的宝马、大众，美国的通用、福特，法国的标致，日本的NISSAN等[1]。

2.1 国际标准

目前，国际上汽车电子EMC标准主要以ISO和CISPR标准为代表，有关汽车电子设备的标准和主要测试项目包括：CISPR 25[2]（传导发射、辐射发射）；CISPR 12[3]（辐射发射）；ISO 7637-2[4]（瞬态传导发射、瞬态传导抗扰度）；ISO 7637-3[5]（瞬态传导抗扰度）；ISO 11451[6]和ISO 11452[7]系列标准（传导抗扰度、辐射抗扰度）；ISO10605[8]（静电放电抗扰度）等[9]，见表1。

CISPR 25和CISPR 12都对车辆的无线电骚扰做出了相关规定，但两者侧重点不同。前者同时给出了整车和汽车零部件的测试方法，目的是用于保护车载接收机；后者只针对整车的测试方法，目的是保护车外接收机。

表1 汽车电子EMC国际标准

ISO 7637系列标准《道路车辆 由传导和耦合引起的电骚扰》是针对汽车零部件产生一些电压瞬态干扰信号的限值规定，并给出了模拟干扰信号通过传导和耦合的方式对被测零部件造成抗干扰性的测试及评价方法。此外，ISO 7637-4《第4部分：沿屏蔽高压电源线的电瞬态传导》标准正在制定中，主要是针对新能源汽车的高压系统，适用于电压60～1500 V的电气系统。

ISO 11451系列标准《道路车辆 车辆对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法》是针对整车抗扰度的测试方法，共包括4个部分，除了ISO 11451-1《第1部分：一般规定》外，分别制定了车外辐射源电磁场抗扰度试验、车载发射机产生干扰源辐射抗扰度试验和感应的传导骚扰抗扰度试验的测试方法。

ISO 11452系列标准《道路车辆 电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法》是针对汽车零部件抗扰度的测试方法，共包括11个部分，除了第1部分的一般规定外，分别制定了电波暗室法、横电磁波（TEM）小室法、大电流注入（BCI）法、带状线法、平行板天线法、射频功率直接注入法、磁场抗扰法、便携式发射机模拟法、扩展音频范围的传导抗扰法、混响室法抗扰度试验的测试方法。其中，被其他国家或地区标准采用最多的是ISO 11452-2《电波暗室法》和 ISO 11452-4《大电流注入（BCI）法》。

ISO 10605《道路车辆 静电放电产生的电骚扰试验方法》推荐了4种放电模块，分别模拟了3种放电情况：装配过程中（不带电状态）人员产生的静电放电、维护过程中（带电状态）人员产生的静电放电和车辆运转过程中人员产生的静电放电。

上述这些国际标准组成了汽车电子EMC标准体系的基本框架。

2.2 其他国家或地区标准和企业标准

在美国、日本、欧盟等国家和地区，已经将汽车电子设备的电磁兼容性要求纳入认证管理体系之中，并且在欧美国家和地区对于汽车电子设备的市场准入要求赋予法规（或指令）的权力。欧盟标准、日本国家标准等以等同采用ISO和CISPR标准为主，如欧盟指令2004/104/EC[10]和欧洲法规ECE R10[11]。欧洲法规ECE R10《关于车辆电磁兼容性认证的统一规定》的内容与2004/104/EC基本相同，不同的是ECE R10相比2004/104/EC增加了一些测试要求和管理上的条款。同样，美国运输部（DOT）和美国环境保护署（EPA）也使用法规作为汽车电子设备认证的依据和要求。另外，美国汽车工程学会（SAE）有关汽车电磁兼容标准主要有：SAE J551[12]和SAE J1113[13]。SAE J551主要针对整车，而SAE J1113主要针对零部件[14]。

在国外汽车企业方面，全球几大品牌的制造商在相关标准协会中有重要的话语权，他们都有结合自身汽车产品特性的企业标准。这些企业标准都是以国际现有的相关标准（如ISO、CIPSR等）为依据制定的，且在大多数情况下，企业标准都要比国际通用标准要求更严格。

3 国内汽车电子EMC标准

我国EMC标准绝大多数都是引用国际标准，截至目前，我国已制定了许多汽车电子EMC国家标准，国内主要的汽车电子EMC国家标准见表2。

GB/T 17619—1998[15]《机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法》是20年前制定的零部件电磁辐射抗扰度测试标准，面对如今汽车电子技术的革新，该标准采用的测试方法已经严重滞后，难以满足当前汽车零部件EMC测试的要求，已逐步被GB/T 33014系列标准替代。

表2 国内主要的汽车电子EMC国家标准

GB/T 18655—2018《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》2018年7月13日发布，2019年2月1日实施，将替代GB/T 18655—2010。新版标准增加了电动和混合动力车辆在充电模式下的整车辐射骚扰和屏蔽的高压系统中零部件传导、辐射骚扰测试方法，填补了国内电动汽车零部件EMC标准的空白。

相比GB/T 18655—2018《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》（修改采用CISPR 25），汽车企业对于GB 14023—2011《车辆、船和内燃机 无线电骚扰特性用于保护车外接收机的限值和测量方法》了解的并不多，该标准规定的限值是用于对居住环境中使用的广播接收机在3.0×107～1.0×109Hz频率范围内提供保护。GB 14023—2011《车辆、船和内燃机 无线电骚扰特性用于保护车外接收机的限值和测量方法》标准已在换版修订中，拟增加电动汽车无线电发射测量要求和方法。

GB/T 21437系列、GB/T 33012系列、GB/T 33014系列、GB/T 19951系列标准主要技术内容均等同采用对应国际标准。其中，GB/T 33012系列和GB/T 33014系列标准均为2016年首次制定的，但等同采用的对应国际标准都已制定10年之久，所参照的国际标准已经过多次修订，国际标准中的限值要求和测试方法都有所改变，因而国内标准更新较慢的问题导致其参考价值下降了很多。另外，GB/T 19951—2005《道路车辆 静电放电产生的电骚扰试验方法》（等同采用ISO 10605:2001）与现行国际标准ISO 10605:2008相比，在测试方法方面也存在较大的差异。

GB 34660—2017《道路车辆 电磁兼容性要求和试验方法》已于2018年1月1日起实施，该标准的技术内容与欧洲经济委员会法规ECE R10 Rev.3《关于车辆电磁兼容性认证的统一规定》保持一致，规定了车辆及其电气或电子部件电磁发射、抗扰度性能的试验方法。GB 34660—2017的发布首次以强制性标准的要求引入了抗扰度测试，对国内整车与汽车零部件企业提出了更高的要求。

GB/T 22630—2008《车载音视频设备电磁兼容性要求和测量方法》主要借鉴了欧盟指令2004/104/EC中的标准，再考虑到国内音视频设备的特殊频率段制定了该标准。针对车载音视频设备的特点给出了有用信号、被测设备工作状态、抗扰度测试的功能状态分类等方面的规定，这些规定有助于避免因被测设备状态不一致或功能状态判断不一致而引起测试结果的偏差。

GB/T 18387—2017《电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法》主要参考美国汽车工程师协会标准SAE J551-5:2012《电动车辆的电场和磁场强度的测量方法及执行电平》，适用于纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车等。该标准规定了电动车辆在频率范围 1.5×105～3.0×107Hz的电场和磁场辐射发射强度的限值和试验方法，对9.0×103～1.5×105Hz的电场和磁场的辐射发射以及1.5×105～3.0×107Hz的传导发射不再进行要求，与GB 14023—2011标准规定的测试频率范围 （3.0×107～1.0×109Hz）相互衔接。

在国内汽车企业方面，如上海汽车、广州汽车、长安汽车、奇瑞汽车等，经过不懈的努力与尝试，也都已经建立了较为完善的EMC标准体系，以及未来的发展规划。

与国际标准体系相比，我国的汽车电子EMC标准体系还在完善中，仍有很多相关的国际标准尚待研究，并逐步转化为国家标准。现行国家标准在实施过程中存在不同标准之间有重复测试项目等问题，需要在今后修定标准和制定认证实施规则的工作中具体明确测试标准选择的问题，从而使相关产品认证检测工作更具可操作性。

4 结语

近几年，我国的汽车电子产品EMC检测与认证工作已受到各方的重视，随着汽车产业的发展，对汽车产品的整体质量要求也在不断地提高。通过进一步研究国内外相关标准技术要点并加以宣贯，从而帮助企业研发生产的汽车电子产品的质量改进和提升。这也将推动我国汽车电子产品紧跟国际先进水平，对破除国际贸易壁垒有着积极的促进作用。