充電樁的電磁兼容性(EMC)測試是確保其能夠在復雜的電磁環(huán)境中穩(wěn)定運行,并且不會對其它電子設備造成干擾的關鍵環(huán)節(jié)。EMC測試主要分為兩個方面:電磁干擾(EMI)發(fā)射測試和電磁敏感度(EMS)測試。
一、電磁干擾(EMI)發(fā)射測試
EMI發(fā)射測試關注的是充電樁在工作時對周圍電磁環(huán)境的影響,具體包括以下幾個關鍵測試指標:
1. 傳導發(fā)射:測量充電樁通過電源線或信號線向電網或其他電子設備傳遞的電磁干擾。這通常涉及到檢查充電樁是否會在特定頻率范圍內產生過量的噪聲電壓。
2. 輻射發(fā)射:評估充電樁在高頻范圍內產生的輻射電磁場,通常通過天線進行遠場測量。目的是確認充電樁不會對外部環(huán)境造成不必要的電磁污染。
3. 電源頻率磁場:檢測充電樁工作時產生的低頻磁場,尤其是與電網頻率相關的磁場。這部分測試有助于了解充電樁是否會因自身工作而影響附近敏感設備。
4. 脈沖磁場:包括雷電模擬和瞬態(tài)脈沖的測量,評估充電樁對快速變化電磁環(huán)境的響應能力。
5. 靜電放電:模擬人體靜電、接觸放電等場景,測試充電樁對外部靜電放電的敏感度。例如,在充電樁含觸摸屏、按鍵、刷卡區(qū)等對靜電敏感部位或器件的情況下,測試這些部分能否承受一定級別的靜電放電而不發(fā)生故障。
6. 電快速瞬變脈沖群:測試充電樁對電快速瞬變脈沖群的抗擾度,如瞬間電壓跌落或過壓情況下的表現(xiàn)。
二、電磁敏感度(EMS)測試
EMS測試則側重于充電樁自身對電磁干擾的抵抗能力,確保其能在存在外部電磁干擾的情況下正常運作。主要包括:
1. 工頻磁場敏感度:測試充電樁在工頻磁場下的表現(xiàn),包括磁場的抗擾度和干擾抑制能力。
2. 輻射敏感度:評估充電樁在不同頻率范圍內的輻射環(huán)境中的性能,尤其是在無線通信頻段的敏感度。這是因為充電站選址不當可能導致近距離存在廣播電視發(fā)射臺、移動電話基站等強電磁源。
3. 靜電放電敏感度:類似于EMI發(fā)射測試中的靜電放電測試,但更多地從保護充電樁免受外部靜電放電影響的角度出發(fā)。
4. 浪涌敏感度:評估充電樁在遭受電力瞬變(如雷擊后電壓恢復)、浪涌沖擊時的表現(xiàn)。考慮到充電樁交流輸入端口接入供電網絡,當供電網絡中出現(xiàn)浪涌騷擾信號時會從充電樁交流輸入端口串入至樁體內部。
5. 電源瞬變敏感度:測試充電樁在電源供應突然變化(如電壓跌落、恢復)時的響應。例如,帶有感性負載的供電網絡中開關操作可能產生上升沿陡峭、周期非常短的尖脈沖,這些數(shù)量較多的脈沖組成頻率從幾kHz至幾百kHz脈沖群。
三、測試方法與要求
根據(jù)《GB/T 18487.2-2017 電動汽車傳導充電系統(tǒng) 第2部分:非車載傳導供電設備電磁兼容要求》標準內容,結合實際測試的問題進行闡述:
1. 對于靜電放電抗擾度,放電電壓為接觸放電±2kV、±4kV、±6kV,空氣放電±2kV、±4kV、±8kV;放電時間間隔最低1秒;每個典型部位、每個極性至少進行10次放電。
2. 射頻電磁場輻射抗擾度測試要求測試場強為3V/m或10V/m;測試頻率為80MHz~2.7GHz;掃頻步長≤1%;駐留時間≥500ms;調制方式采用1kHz正弦波,80%調幅;天線極化方向為垂直、水平;測試部位涵蓋充電樁前、后、左、右四面。
3. 電快速脈沖群抗擾度測試中,信號線和電源線分別以±1KV/±2KV及±2KV/±4KV的電壓施加,波形為5/50ns,重復頻率為100kHz。
4. 浪涌(沖擊)抗擾度測試對于線對線施加±2kV/±1kV、1.2/50μs波形,線對地施加±4kV/±2kV、1.2/50μs波形,電壓逐級遞增。
此外,為了模擬真實的工作條件,充電樁EMC測試負載起到了關鍵作用。測試負載是一種能夠模擬真實充電狀態(tài)的設備,它可以模擬電動汽車的充電電流和電壓,從而幫助更準確地評估充電樁在各種環(huán)境下的EMC性能。
綜上所述,通過對上述EMC測試項目的嚴格實施,可以確保充電樁不僅符合行業(yè)標準和法規(guī)要求,而且提高了產品的可靠性和市場競爭力,同時也保障了用戶的安全使用體驗。