纯电动城市客车低频电磁场测试

何东益,张 勇，刘青松，覃延明 ，曹 钟

(1.招商局检测车辆技术研究院有限公司 国家客车质量监督检验中心，重庆 401329；2.重庆市电磁兼容工程技术研究中心，重庆 401122；3.厦门金龙联合汽车工业有限公司，福建 厦门 361023)

由于纯电动客车的动力来源于电动机与电池，相比传统燃油车而言，其电磁环境更为丰富。纯电动城市客车在行驶或充电过程中，在车厢内外产生的复杂电磁环境会危害装心脏起博器等乘客和驾驶员的生命健康[1-2]。另外，车体自身产生的低频电磁场同样是危害人体安全的主要因素[3]，而且在不同工况下产生低频电磁场强度差异较大。此外，车体本身产生的低频电磁场对车辆安全运行也存在风险。

目前，我国在这方面的测试标准为GB/T 37130—2018《车辆电磁场相对于人体曝露的测量方法》[4]，由于低频电磁场环境中主要以磁场为主[5]，所以在GB/T 37130—2018中用磁场的磁感应强度作为车辆低频电磁场的测量和评判参数。本文对全国新能源公交车性能评价赛[6]中20余辆不同类型的纯电动城市客车按GB/T 37130—2018[4]测试方法进行低频电磁性能测试，选取其中10辆车内部的低频磁感应强度结果，分析不同车辆在相同测试位置和相同工况下的低频电磁场差异。

1 低频电磁场测试准备

采集低频电磁场信号的测试装备为某公司SEM-400设备，其最多可支持7个测试探头同时工作，探头低频磁感应强度量程为60 nT～80 mT，测试频率范围为10 Hz～400 kHz。

为避免同一工况下多次测量导致车辆状态不一致的影响，本次测试采用4个测试探头同时采集不同位置的方法。另外为杜绝环境底噪对试验的影响，测试地点选取重庆机动车强检试验场性能试验路，该路段不会产生复杂的电磁干扰。

数据处理软件系统采用上述SEM-400的配套软件，软件中内置GB/T 37130—2018[4]频域计权值的磁感应强度限值的数字录波器。为确保计算结果的精确度，在频率50 kHz后的数据采用均方根处理。

2 测试结果与分析

本文采用GB/T 37130—2018中表A.1的磁感应强度作为测试限值。背景噪声全频段(10 Hz～400 kHz)的磁感应强度应低于限值10%要求[4]。通过单探头测试试验道路上的背景噪声，其磁感应强度全频段内都大大低于限值10%，满足标准要求，如图1所示。

图1 试验道路背景噪声磁感应强度测试结果

为便于分析，本文将测得的磁感应强度H的μT单位转换为dB单位，转换公式为HdB=20 lgHμT。而且只分析最具表征意义的最小裕量点的情况。最小裕量点是指某频率下的限值与该频率下所测磁感应强度的代数差最小的点。最小裕量如果为正值，则在限值线以下为合格；如果为负值则超过限值线为不合格。如果某个测点处的磁感应强度的最小裕量y用dB表示，则：

ydB=20 lgx-20 lgy

式中：x为最小裕量点处的磁感应强度限值，μT；y为最小裕量点处所测对象辐射的磁感应强度值，μT。

被选取的10辆车(12 m段与8 m段各5辆)辐射的磁感应强度的最小裕量见表1和表2。

表1 12 m段(11～12 m)磁感应强度的最小裕量 dB

表2 8 m段(8～9 m)磁感应强度的最小裕量 dB

表1与表2中，车辆加速状态为从静止状态以最大加速度行驶至60 km/h，车辆匀速状态为匀速40 km/h。从表1和表2中可知：

1)车辆电磁场对人体曝露情况而言，10辆车均未超过GB/T 37130—2018中表A.1评价规则的磁感应强度限值，皆为合格，而且裕量较大。

2)相同测试位置情况。不同车型的驾驶员头部位置在加速、匀速两种工况下的磁感应强度的区别不大；但是后排乘客位置在加速、匀速两种工况下的磁感应强度，区别较为显著。

3)相同测试工况情况。不同车型加速状态的磁感应强度都比匀速状态的磁感应强度差异更为显著。

以上2)、3)情况产生的主要原因为：10辆车的电机、电池布置在车辆尾部区域，故后排乘客位置相比驾驶员位置距离电机、电池等主要电磁设备更近。另外相比匀速状态而言，加速状态时的车辆电机处于更高强度的负荷状态，故加速状态比匀速状态的差异更为显著。

3 结束语

通过测试得到10辆配置不同的纯电动城市客车的低频电磁场性能，从测试结果得出低频电磁场容易产生的区域，最后针对产生电磁环境的原因进行分析。