電動車輛充電機設備EMC及關鍵零組件 標準檢測驗證技術探討...IEC61000-4-5...
Transcript of 電動車輛充電機設備EMC及關鍵零組件 標準檢測驗證技術探討...IEC61000-4-5...
-
Electronics Testing Center, Taiwan
財團法人台灣電子檢驗中心
電動車輛充電機設備EMC及關鍵零組件標準檢測驗證技術探討
財團法人台灣電子檢驗中心
100年10月7日
-
Electronics Testing Center, Taiwan
財團法人台灣電子檢驗中心
簡報大綱
一、電動車輛充電系統EMC標準研究現況
二、電動車輛充電系統檢測驗證說明
三、電動車輛充電站實際測試與分析
-
一、EMC標準發展現況
電動車充電系統之EMC標準研究
以IEC 61851為方向,在IEC 61851中已含蓋到AC充電的部份到1000V,DC充電的部份到1500V,EMC測試項目的部份基本上都是參考IEC、CISPR之標準,而台灣目前已有TEVC產業標準(AC充電的部份最高輸入AC220V,輸出220V 80A,DC充電輸入三相380,輸出600V,200A),未來希望朝向國家標準這個目標繼續進行。
研究方向
針對IEC、ISO、SAE、UL、GB、ECE/EEC、TEVC等標準
列出EMC各測試項目總表,在針對每一個測試項目列出測試
條件的差異比較表及測試內容探討。
-
國際EMC標準比較表-充電系統
測項 測試項目 IEC SAE UL GB 台灣
EMS
Supply voltage harmonics IEC 61851-21
IEC 61851-22 SAE J1772 UL 2231-2
GB/T 18487.2
GB/T 18487.3 TEVC-03
Dip and interruptions IEC 61851-21
IEC 61851-22 SAE J1772 UL 2231-2
GB/T 18487.2
GB/T 18487.3 TEVC-03
Fast transient bursts IEC 61851-21
IEC 61851-22 SAE J1772 UL 2231-2
GB/T 18487.2
GB/T 18487.3 TEVC-03
Voltage surges IEC 61851-21
IEC 61851-22 SAE J1772 UL 2231-2
GB/T 18487.2
GB/T 18487.3 TEVC-03
Electrostatic discharges IEC 61851-21
IEC 61851-22 SAE J1772 UL 2231-2
GB/T 18487.2
GB/T 18487.3 TEVC-03
Radiated electromagnetic Immunity IEC 61851-21
IEC 61851-22 SAE J1772 UL 2231-2
GB/T 18487.2
GB/T 18487.3 TEVC-03
Magnetic Field Immunity SAE J1772 UL 2231-2 TEVC-03
Capacitor Switching Transient Test SAE J1772 UL 2231-2
EMI
Harmonic IEC 61851-21
IEC 61851-22
GB/T 18487.2
GB/T 18487.3 TEVC-03
Conducted Emission-A.C Power IEC 61851-21
IEC 61851-22 SAE J1772
GB/T 18487.2
GB/T 18487.3 TEVC-03
Conducted Emission-Signal line IEC 61851-21
IEC 61851-22
GB/T 18487.2
GB/T 18487.3 TEVC-03
Radiated emission-magnetic field IEC 61851-22 GB/T 18487.3
Radiated emission-electrical field IEC 61851-22 SAE J1772 GB/T 18487.3 TEVC-03
-
5
公共電源系統
扣款卡
充電站 設備 直流充電 ≦600V 200A
綠能系統
單相 110/220
三相 220/380
交流充電 ≦220V 80A
其他 ..110V/220V 12A
充電連結通訊系統
充電處
IEC61851-22
ECE R10 /Ed.4(d)
Charging
Mode
CISPR 12 E5
ISO11451-2 E3
IEC61000-3-2,12
IEC61000-3-3,11
CISPR22
IEC6000-4-4 E2
IEC61000-4-5 E2
CISPR 22
IEC61000-4-2
IEC61000-2-2
IEC61000-3-2
IEC61000-3-3
IEC61000-4-2
IEC61000-4-3
IEC61000-4-4
IEC61000-4-5
IEC61000-4-8
IEC61000-4-11
IEC61851-1:2010
IEC61000-6-3
IEC61000-6-1
inlet,
connector,
plug and
socket-outlets
IEC 62196-1
IEC61851-22
TEVC -03
通訊系統
ETC 宗清
技術標準規範及標準示意圖
-
台灣TEVC產業標準
6
REF:TEVC-01
-
國際充電系統充電模式參考
標準
充電方式
台灣產業標準 TEVC -01~03
輸入交流最大值為220 V,直流電壓最大值為380V
國際規範 IEC 61851-1,22
輸入交流最大值為1000 V, 直流電壓最大值為1500V
大陸 GB/T 18487-1,3
輸入交流最大值為660 V,直流電壓最大值為1000 V
A 供電電纜和插頭永久性固定於電動車
輛
輸出方式 交流形式1 -家用插頭 單相AC 15A/20A 125V、 單相AC 15A/20A 250V、
輸出方式 單相AC 230V 32A
輸出方式 A 單相AC 220V、16A
B 使用帶有電動車輛連接器和電源連接器的獨立活動電纜
輸出方式 交流形式 2A 專用插頭 單相AC 220V / 60Hz
輸出方式
單相AC 220V、32A 三相AC 440V、32A
輸出方式 B 單相AC 220V、32A 三相AC 380V、32A
C 供電電纜和連接器永久性固定於充電
設備上
輸出方式 交流形式2B 專用插頭 單相AC 220V / 60Hz
輸出方式 三相AC 500V、250A
輸出方式 C 三相AC 380V、250A
直流充電設備 (供電電纜和連接器永久性固定於充電設備上)
直流形式 最高DC 600V、200A
X 直流最高DC 1000V、400A
-
二、電動車輛充電系統檢測驗證說明 EMC檢測標準架構 依據IEC 61851-22及TEVC-03內之EMC項目整理出下列之圖表
充電站 充電站
公共電源系統
IEC61000-2-2
IEC61000-4-4
IEC61000-4-5
IEC61000-4-11
CISPR22 150kHz-30MHz
IEC61000-3-2
EMI
CISPR22
30MHz-1GHz EMS
IEC61000-4-3
-
9
TEST PLAN 依據IEC 61851-22、TEVC-03
工作電壓: 單相AC 220V、100A(ac-ac) 三相AC220V/380V(ac-dc) 充電模式:_
EMI(3) EMS(7)
規範 規範
IEC 61000-3-2 (IEC 61000-3-12 16-75A)
(HAR) IEC 61000-2-2 Requirement: A
50Hz-2kHz Coefficient 1.7
CISPR 22/16 CE 150KHz-30MHz
(ESD) CNS 14676-2 Requirement : B
Air discharge:±8KV Contact discharge:±4KV HCP,VCP
CISPR 22/16 CE 30MHz-1GHz
(RS) CNS 14676-3 3V/m Requirement : A 10V/m Requirement : B
80MHz to 1 GHz AM 80%(1KHz) 3、10V/m
(EFT) CNS 14676-4 Requirement : B ±2KV、5KHz Time:1min
(SURGE) CNS 14676-5 Requirement : B ±2KV, L to PE ±1KV, L to L
(MS) CNS 14676-8 Requirement : A 30A/m、60Hz
(DIPS)IEC 61000-4-11 Criteria : B 30% 10mS 50% 100mS 95% 5S
-
EMS(1/7)
充電系統EMC國際標準靜電ESD差異比較
測試項目 標準 測試條件
Electrostatic discharges
IEC 61851-21 條件NA、Performance criteria : B
IEC 61851-22 Air 8kV、contact 4kV、Performance criteria : B
SAE J1772 Air 15kV、contact 8kV
TEVC-03 Air 8kV、contact 4kV、Performance criteria : B
GB/T 18487.2
電 動 車 輛充電設備應能承受靜電放電。 性 能 判 據:判據B根據GB/T 17626.2來檢驗符合性。 試 驗 應 把電動車輛連到電網中。
GB/T 18487.3
電動車輛充電機(站)應抗靜電放電: 最低要求(GB/T 17626.2) :8k V(空氣放電)或者4k V(接觸放電)。 性能判據: 依 據 GB /T 17626.2測試符合性。在GB/T 17626.2 中,接觸放電方法是強制性的。測試應在電動車輛充電機(站)接電阻性負載、輸出額定功率情況下進行
UL 2231-2 Air 15kV、Contact 8kV
-
11
靜電ESD測試內容探討 CNS 14676-2/IEC61000-4-2
環境[氣候]條件(Climatic Condition) 對EUT進行空氣放電時 , 環境[氣候]條件應在下述範圍內 : -- 周圍溫度 15C to 35C -- 相對濕度 30% to 60% -- 大氣壓力 86 kPa (860mbar) to 106 kPa (1060mbar) 若產品有特別指定其特定的環境[氣候]條件 , 則依其規定實施。 電磁條件(Electromagnetic Condition) 依規定實驗室周遭的電磁環境不可影響到測試結果。 EUT 之測試狀態(EUT Exercising)
EUT應在正常的狀況 , 以最敏感的模式持續的操作 , 相關的軟體及程式應被選用執行
-
12
靜電ESD測試內容探討
FM:EMC PARTNER
-
EMS(2/7) 充電系統EMC國際標準輻射性電磁干擾免疫性
Radiated electromagnetic disturbances 差異比較
測試項目 標準 測試條件
Radiated electromagnetic
disturbances
IEC 61851-21 3V/m 80MHz to 1000MHz、Performance criteria : A 10V/m 80MHz to 1000MHz、Performance criteria : B
IEC 61851-22 3V/m 80MHz to 1000MHz、Performance criteria : A 10V/m 80MHz to 1000MHz、Performance criteria : B
SAE J1772 20Vrms 0.15M to 80MHz、IEC 61000-4-6 20V/m 80M to 1000MHz、IEC 61000-4-3
TEVC-03
依據IEC 61000-4-3,在80 MHz ~ 1000 MHz頻率範圍內,以3 V/m電磁干擾強度測試過程中,充電設備必需能正常連續操作;以10 V/m電磁干擾強度測試之後,充電設備能正常連續操作
GB/T 18487.2
3V /m頻率範圍為80M Hz-10 00M Hz,性 能 判 據:判據A 10V /m頻率範圍為80M Hz-10 00M Hz,性 能 判 據:判據B 試 驗 應 在電動車輛充電設備處於額定輸出功率情況下進行。
GB/T 18487.3
3V/m在80M Hz-1000M Hz頻率範圍內,性 能 準 則:A 10V /m在80M Hz-10 00M Hz頻率範圍內,性 能 準 則:B 測 試 應 在電動車輛充電機(站)接電阻性負載,額定輸出功率情況下進行。
UL 2231-2 20V/m 0.15M to 1000MHz
-
14
輻射性電磁干擾免疫性測試內容探討 CNS 14676-3/IEC61000-4-3 RS
-
EMS(3/7)
充電系統EMC標準高頻傳導性干擾免疫性 high-frequency conducted disturbances EFT差異比較
測試項目 標準 測試條件
Fast transient bursts
IEC 61851-21 2kV、1min、repetition rate of the impulses of 5kHz、Performance criteria : B
IEC 61851-22 2kV、1min、repetition rate of the impulses of 5kHz、Performance criteria : B
SAE J1772 2kV、power line
TEVC-03 快速暫態突波 2 kV與反覆5 kHz脈衝,持續1分鐘後,充電功能正常
GB/T 18487.2 最低要求(GB/T 17626.4):電壓為2k V,持續時間大於1min,脈衝重複率為5k Hz,性能判據:判據B作為充電功能要求。
GB/T 18487.3
a) 快速瞬變脈衝群電壓為2k V,5k Hz脈衝重複率,持續1min以上。 性能判據:B作為充電功能要求。 對所有電源電纜、輸人/輸出信號線和控制電纜(如果有的話)應進行測試,在充電期間把它們接到電動車輛充電機(站)。對輸人/輸出信號和控制電纜的測試強度應減半。
UL 2231-2 2 kV transients on power lines
-
16
高頻傳導性干擾免疫力測試內容探討 CNS14676-4 / IEC61000-4-4
依據CNS 14676-4,能承受快速暫態突波2 kV與反覆5 kHz脈衝,持續1分鐘後,充電功能必須正常;
-
EMS(4/7) 充電系統EMC國際標準突波電壓Voltage surge差異比較
測試項目 標準 測試條件
Voltage surges
IEC 61851-21 1.2/50us、common mode 2kV、differential mode 1kV、Performance criteria : C
IEC 61851-22 1.2/50us、common mode 2kV、differential mode 1kV、Performance criteria : C
SAE J1772
1.2/50us
a) 6 kV, an additional nine impulses of the type which had flash-over are to be applied. Any
flash-over during the additional impulses is unacceptable.
b) 3 kV . Any tripping of a device as a result of the impulses is unacceptable.
TEVC-03
依據IEC 61000-4-5(CNS 14676-5),能承受1.2/50 μs突波電壓,共模狀態下2 kV;差模狀態下1 kV測試後,充電功能正常或充電功能暫時失效下,可藉由控制恢復功能
GB/T 18487.2
最低要求:1.2 /50 μs衝擊,共模方式中2k V,差模方式中1k V, 性能判據:判據B作為充電功能要求。 應對所有電源電纜進行試驗。
GB/T 18487.3
b)電壓衝擊 最 低 要 求:1.2 /50 μs衝擊,共模狀態下2k V,差模狀態下為1k V. 性能準則:C做為充電功能要求 測試應在電動車輛充電機(站)接電阻性負載,額定輸出功率情況下進行。
UL 2231-2
1.2/50us
a) 6 kV, an additional nine impulses of the type which had flash-over are to be
applied. Any flash-over during the additional impulses is unacceptable.
b) 3 kV . Any tripping of a device as a result of the impulses is unacceptable.
-
18
突波電壓/雷擊測試內容探討 CNS 14676-5 Voltage surge
依據CNS 14676-5,能承受1.2 / 50 μs脈衝電壓,共模狀態下2 kV;差模狀態下1 kV測試後,充電功能正常或充電功能暫時失效下,可藉由控制恢復功能。
系統開關暫態分類如下 : (a). 主電源系統開關 , 例如 : 電容性開關。 (b). 主要儀器(設備)附近或配電系統中變異負載處之次要開關。 (c). 開關元件伴隨諧振電路 , 例如 : 閘流体(Thyristors)。 (d). 設備各類系統故障 , 例如 : 系統短路、接地系統故障產生之電弧。 雷擊暫態突波分類如下 : (a). 外部電路暴露於屋外 , 直接遭受雷擊 , 導致高能電壓電流經接地電阻或外部電路注入
系統或產品。 (b). 屋內或屋外電路導体 , 遭間接雷擊(如 , 雲層中發生雷擊放電現象產生之電磁場)產生
之感應電壓或電流。 (c). 鄰近大地遭直接雷擊時 ,放電電流注入其共用接地系統。
18
-
EMS(5/7) 充電系統EMC標準磁場免疫性
Magnetic field immunity 差異比較
測試項目 標準 測試條件
Magnetic field immunity
SAE J1772 30A/m IEC 1000-4-8
TEVC-03 磁場免疫性:依據IEC 1000-4-8標準,暴露於電源頻率60 Hz與30 A/m磁場強度環境下,充電設備維持正常功能 (UL)
UL 2231-1 30A/m IEC 1000-4-8
-
20
磁場免疫性測試內容探討 CNS 14676-8 /IEC61000-4-8
磁場免疫力測試: 依據CNS 14676-8標準,暴露於電源頻率60 Hz與30 A/m磁場強度環境下,充電設備必須維持正常功能。
-
EMS(6/7) 充電系統EMC國際標準電源電壓突降及瞬斷
IEC61000-4-11 DIP差異比較
測試項目 標準 測試條件
Dip and interruptions
IEC 61851-21 Voltage reduction of 30% of nominal voltage for 10ms、Performance criteria : B Voltage reduction of 50% of nominal voltage for 100ms、Performance criteria : B Voltage reduction of 95% of nominal voltage for 5s、Performance criteria : B
IEC 61851-22 Voltage reduction of 30% of nominal voltage for 10ms、Performance criteria : B Voltage reduction of 50% of nominal voltage for 100ms、Performance criteria : B Voltage reduction of 95% of nominal voltage for 5s、Performance criteria : B
SAE J1772 a) 100 percent voltage dip for 10 ms
b) 60 percent voltage dip for 200 ms
c) 30 percent voltage dip for 1 s.
TEVC-03 正常電壓值30% 10 ms、50% 100 ms、95% 5 s
GB/T 18487.2 最 低 要 求:在10m s內下降到標稱電壓的70%,性 能 判 據:判據B作為充電功能要求; 最 低 要 求:在100m s內下降到標稱電壓的50%,性 能 判 據:判據B作為充電功能要求; 最 低 要 求:在5s內下降到標稱電壓的5%以下,性 能 判 據:判據B作為充電功能要求。
GB/T 18487.3
b) 電 源 電壓暫降和中斷 最 低 要 求:電壓下降到標稱電壓70%,持續時間達10ms,性 能 判 據:B 最 低 要 求:電壓下降到標稱電壓50%,持續時間達100ms,性 能 判 據:B 最 低 要 求:電壓下降到標稱電壓95%,持續時間達5s,性 能 判 據:B
UL 2231-2
a) 100 percent voltage dip for 10 ms
b) 60 percent voltage dip for 200 ms
c) 30 percent voltage dip for 1 s.
-
22
電源電壓突降及瞬斷測試內容探討 IEC 61000-4-11
依據IEC 61000-4-11,在指定的電源電壓突降及瞬斷模擬條件(正常電壓值30% 10 ms、50% 100 ms、95% 5 s)測試後,充電設備必須維持正常功能:
-
23
EMS(7/7) 充電系統EMC標準low-frequency conducted IEC 61000-2-2 disturbances差異比較
測試項目 標準 測試條件
Supply voltage harmonics
IEC 61851-21 50Hz to 2kHz、Performance criteria : A
IEC 61851-22 50Hz to 2kHz、Performance criteria : A
TEVC-03 可承受電網中非線性負載所引起50 Hz ~ 2 kHz範圍內之電源電壓諧波
GB/T 18487.2
直接用交流電網供電的電動車輛設備應承受電源的電壓諧波,其頻率範圍為 50Hz~2kHz,它們通常是由連到電網上其他非線性負載引起的。 最低要求:IEC 61000-2-2電磁相容性電平乘上係數1.70性能判據,判據A作為 充電功能要求
GB/T 18487.3
a) 電源電壓諧波 交流電網供電的電動車輛充電機(站)應具有承受電網中50Hz-2kHz範圍內電壓 諧波的能力,通常該諧波由於電網中接人其他的非線性負載引起。 最低要求:與IEC 61000-2-2電磁相容電平乘上係數1.7,性能判據:A作為充電功 能要求。 按上述試驗條件(GB/T 17625.1)進行測試,檢驗電磁相容的符合性。
-
24
IEC 61000-2-2 disturbances 測試內容探討
IEC61000-2-2標準適用於公用電網,
IEC61000-2-4標準適用於廠級電網,
這兩個標準規定了不給電網造成損害所允許的諧波程度,它們規定了最大允許的電壓畸變率THDv.IEC61000-2-2標準規定了電網公共接入點處的各次諧波電壓含有的THDv約為8%.
IEC61000-2-4標準分三級。第一類對諧波敏感場合(如計算機、實驗室等)THDv為5%;第二類針對電網公共接入點和一部分廠內接入點THDv為8%;第三類主要針對廠內接入點THDv為10%.以上兩個標準還規定了電器設備所允許產生諧波電流的幅值,前者主要針對16A以下,後者主要針對16A到64A.
-
EMI(1/3) 充電系統EMC國際標準電源諧波傳導性干擾
IEC61000-3-2 HAR.差異比較
測試項目 標準 測試條件
Harmonics
IEC 61851-21 According IEC 61000-3-2
IEC 61851-22 According IEC 61000-3-2
TEVC-03 依據IEC 61000-3-2,交流輸入電流的失真不能過大;不連接負載條件下,輸入電流之諧波量應小於規定上限
GB/T 18487.2
當電動車輛連到電源時,所引起的交流輸人電流失真不應超過有關規定。 有 關 電 動車輛交流輸人電流(額定電流小於16A )諧波限制的規定在GB/T 17625.1 一般試驗條件中。在這種情況下,符合性根據GB/T 17625.1 來檢驗。測量應在額定功率下進行,直到電流達到起始值的80%
GB/T 18487.3
電動 車 輛 充電機(站)輸人電流失真或漂移不能超過規定值在未接負載時,電動車輛充電機(站)輸人電流諧波極限應與GB1 7625.1的要求一致。 根據GB17625.1進行測試
-
26
電源諧波傳導性干擾 IEC 61000-3-2
低頻傳導性干擾依據IEC 61000-3-2,交流輸入電流的失真不能過大;不連接負載條件下,輸入電流之諧波量應小於規定上限。
量測第2~第40次諧波(最大16A以下
-
EMI(2/3) 充電系統EMC國際標準高頻傳導性干擾CISPR22/CISPR16
測試項目 標準 測試條件
Conducted
Emission-
Power Line
IEC 61851-21 0.15M-30MHz, 66dB-60dB
IEC 61851-22 0.15M-30MHz, 66dB-60dB
SAE J1772 0.15M-30MHz, 66dB-60dB
TEVC-03 依據CISPR 22與CISPR 16,AC輸入端對外生成的傳導干擾值應小於規定值 (0.15 MHz ~ 30 MHz, 66 dB ~ 56 dB μV)
GB/T 18487.2
- 9kHz- 150kHz頻段限制值尚在考慮。 - 15 0k Hz--30M Hz頻段限制值66dB-60dB - 30MHz以上頻段無規定。
GB/T 18487.3 150kHz--30MHz頻段限制值66dB-60dB
-
充電系統EMC國際標準高頻傳導性干擾 CISPR22/CISPR16
測試項目 標準 測試條件
Conducted
Emission-
Signal Line
IEC 61851-21 0.15M-30MHz,80dB-74dBuV
IEC 61851-22 0.15M-30MHz,40dB-30dBuV
TEVC-03 依據CISPR 22與CISPR 16,訊號輸入/輸出與控制連接端對外生成的傳導干擾值應小於規定值 (0.15 MHz ~ 30 MHz, 40 dB ~ 30 dB μV)
GB/T 18487.2 0.15M-30MHz,80dB-74dBuV(同IEC 61851-21)
GB/T 18487.3
對於充電機(站)信號和控制端發射的傳導性干擾,如果有的話,其幅值應小於所規定的水準根 據 GB 9254和GB 6113檢驗其符合性。 0.15M-30MHz,40dB-30dBuV
-
29
EMI高頻傳導性干擾測試內容探討 CISPR22/CISPR16
高頻傳導性干擾 - 依據CISPR 22與CISPR 16,以準峰值檢測器(quasi-peak detector)量
測 AC 輸 入 端 對 外 生 成 的 傳 導 干 擾 值 應 小 於 規 定 值 (0.15 MHz ~ 30 MHz, 66 dB ~ 56 dB μV/m);
- 依據CISPR 22與CISPR 16,以準峰值檢測器量測訊號輸入/輸出與控制端 對 外 生 成 的 傳 導 干 擾 值 應 小 於 圖 6 之 規 定 值 (0.15 MHz ~ 30 MHz, 40 dB ~ 30 dB μV/m)。
方法: 從電源端 或 介面通信埠 經由 電源阻抗模擬網路line impedance
stabilization network (LISN)去量測干擾雜訊的強度。
目的 : 為避免電磁波雜訊經由公共電力線間相互干擾,故必須限制產品電源
線上干擾雜訊的強度。
-
30
EMI高頻150kHz-30MHz傳導性干擾測試內容探討
. 傳導性干擾之限制值(交流輸入端) (來源:IEC 61851-22)圖6
傳導性干擾之限制值(訊號輸入/輸出端與控制端)
(來源:IEC 61851-22)
-
EMI(3/3) 充電系統EMC國際標準輻射性干擾
CISPR22/CISPR16 測試項目 標準 測試條件
Radiated emission-
electrical field
IEC 61851-22 30M-1000MHz、28dB-37dBuV, 10m
SAE J1772 meet FCC Part 15 radiated limits for unintentional radiated
TEVC-03
依據CISPR 22與CISPR 16,充電設備在額定輸出功率操作條件下,以準峰值檢測器(quasi-peak detector)量測30 MHz ~ 1000 MHz在10 m處產生的電場輻射干擾強度應小於各頻帶之規定值(28 dB, 37 dB μV/m)
GB/T 18487.3
GB/T 18487. 3-2001電場 (30MHz-1000MHz)在接電阻性負載和額定輸出功率下,電動車輛直流充電機(站)的輻射的射頻干擾在10m 處的強度不能超過所規定的值。採用準峰值檢測器。根據GB 9254和GB 6113檢驗符合性(28dB-37dB)
-
32
EMI輻射性干擾測試內容探討 CISPR22/CISPR16
輻射性干擾 依據CISPR 22與CISPR 16,充電設備在額定輸出功率操作條件下,以準峰值檢測器量測30 MHz ~ 1000 MHz在10 m處產生的電場輻射干擾強度應小於圖7各頻帶之規定值(28 dB, 37 dB V/m)。
方法: 將待測物放置10M OPEN SITE或3M/10M半(全)電波暗室旋轉桌上,昇降天線1M
至4M,並旋轉旋轉桌找出80MHz至1GHz(或以上)空中輻射干擾雜訊的強度。
目的 : 為避免電磁波雜訊經由空中相互干擾,或干擾週邊電子器材故必須限制產品空
中輻射干擾雜訊的強度。
-
33
EMI輻射性干擾測試內容探討
輻射性干擾之限制值 (來源:IEC 61851-22)圖7
-
充電系統EMC國際標準輻射磁場性干擾
測試項目 標準 測試條件
Radiated emission-
magnetic field
IEC 61851-22 0.15M-30MHz、Under consideration
GB/T 18487.3 磁場(150 kHz-30 MHz)
-
三、充電站實際測試與分析
(1)充電站量測配置-CE測試
-
三、充電站實際測試與分析 (3)充電系統CE量測FAIL之結果圖形
No. Frequency Reading Detector Corrected Result Limit Margin Comment
(MHz) (dBuV) dB (dBuV) (dBuV) (dB)
1 0.1500 76.34 peak 0.12 76.46 66.00 10.46
2 0.1500 67.24 QP 0.12 67.36 66.00 1.36 X
3 0.1969 71.80 peak 0.11 71.91 63.74 8.17
4 0.1969 62.54 QP 0.11 62.65 63.74 -1.09
5 0.2984 64.90 peak 0.10 65.00 60.29 4.71
-
三、充電站實際測試與分析 (4)充電系統CE量測-Debug電路示意圖
針對CE的對策,主要為L與N之間加X電容
-
三、充電站實際測試與分析 (4)充電系統CE量測-Debug後之結果圖形
No. Frequency Reading Detector Corrected Result Limit Margin Comment
(MHz) (dBuV) dB (dBuV) (dBuV) (dB)
1 0.1500 67.07 peak 0.54 67.61 66.00 1.61
2 0.1500 57.82 QP 0.54 58.36 66.00 -7.64 X
3 0.1617 65.75 peak 0.54 66.29 65.38 0.91
4 0.1617 56.60 QP 0.54 57.14 65.38 -8.24
-
三、充電站實際測試與分析 (5)充電站量測配置-RE測試
-
三、充電站實際測試與分析 (6)充電系統RE量測FAIL之結果圖形-天線垂直軸向
-
三、充電站實際測試與分析 (7)充電系統RE量測FAIL之結果圖形-天線垂直軸向
No. Frequency Detector Corrected Result Limit Margin Height Degree Comment
(MHz) (dBuV/m) dB/m (dBuV/m) (dBuV/m) (dB) (cm) ( ° )
1 47.4950 51.86 peak -16.79 35.07 30.00 5.07 102 265
2 47.7405 46.52 QP -16.78 29.74 30.00 -0.26 102 265
3 55.2705 52.98 peak -16.26 36.72 30.00 6.72 299 266
4 57.3296 49.38 QP -16.09 33.29 30.00 3.29 299 266 X
5 99.9800 54.14 peak -16.02 38.12 30.00 8.12 102 91
6 99.9980 53.94 QP -16.02 37.92 30.00 7.92 102 91 X
7 149.9970 39.28 QP -7.38 31.90 30.00 1.90 102 237 X
8 150.5210 39.67 peak -7.44 32.23 30.00 2.23 102 237
9 243.8277 46.15 peak -13.45 32.70 37.00 -4.30 299 197
10 677.9729 43.66 QP -3.75 39.91 37.00 2.91 147 360 X
11 679.2585 43.92 peak -3.73 40.19 37.00 3.19 147 360
-
三、充電站實際測試與分析 (8)充電系統RE量測-Debug電路示意圖
針對RE的對策,主要為夾Core於LED訊號線上
-
三、充電站實際測試與分析 (9)充電系統RE量測-Debug後之結果圖形-天線垂直軸向
-
三、充電站實際測試與分析 (10)充電系統RE量測-Debug後之結果圖形-天線垂直軸向
No. Frequency Detector Corrected Result Limit Margin Height Degree Comment
(MHz) (dBuV/m) dB/m (dBuV/m) (dBuV/m) (dB) (cm) ( ° )
1 33.1323 41.81 QP -17.81 24.00 30.00 -6.00 102 347
2 33.8878 48.78 peak -17.71 31.07 30.00 1.07 102 347
3 59.1583 47.15 peak -15.93 31.22 30.00 1.22 299 287
4 59.9970 44.87 QP -15.85 29.02 30.00 -0.98 298 287
5 67.8157 45.77 QP -18.53 27.24 30.00 -2.76 398 328
6 68.8777 48.48 peak -18.90 29.58 30.00 -0.42 398 328
7 99.9800 46.24 peak -16.02 30.22 30.00 0.22 102 124
8 99.9910 45.64 QP -16.02 29.62 30.00 -0.38 102 124
9 129.0181 42.30 QP -12.51 29.79 30.00 -0.21 169 360
10 129.1383 42.42 peak -12.48 29.94 30.00 -0.06 170 360
11 136.3837 38.84 QP -10.70 28.14 30.00 -1.86 102 350
12 136.9138 41.40 peak -10.56 30.84 30.00 0.84 102 350
13 650.8437 38.28 QP -4.11 34.17 37.00 -2.83 199 0
14 652.0440 39.78 peak -4.09 35.69 37.00 -1.31 200 0
-
Electronics Testing Center, Taiwan
財團法人台灣電子檢驗中心
45
案例: ESD EFT測試狀況及問題點
對測項目 測試問題點 對測修改描述
電磁環境試驗(ETC)
CE測試 低頻0.15~0.5MHz over 2dB 在控制板的L1.L2加X電容
0.33uF~再並上電感.
ESD測試
交流充電柱的電磁閥不正確跳脫.
在感應機空隙表面,貼一層麥拉片抑制 ESD +/- 4KV
EFT測試 進行EFT test時, 控制板-電磁
閥的AC 220V並無輸出.
(1) 在L1,L2各加Core(5)抑制脈衝;
(2)當對PE做EFT test 時,則需在控制板的地端與大地間加
三個電感才抑制脈衝.
(11) 案例: ESD&EFT測試狀況及問題點
-
三、充電站實際測試與分析 (12)充電站量測配置-Surge測試
-
三、充電站實際測試與分析 (13)充電系統Surge量測-input/output 分析比較
Surge 模擬設備 input:+1kV
Surge 模擬設備 input:+2kV
充電系統受雷擊突波干擾output圖形(+1kV)
充電系統受雷擊突波干擾output圖形(+2kV)
-
Electronics Testing Center, Taiwan
財團法人台灣電子檢驗中心
謝 謝