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...

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    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

    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