7 Testes de EMC para veículos elétricos

7 Testes de EMC para veículos elétricos

Nesta postagem, listamos os sete testes de compatibilidade eletromagnética (EMC) aplicáveis a veículos elétricos. Nossa regulamentação de referência é a ECE Regulation 10 das Nações Unidas, que abrange mais de 50 países no mundo.

1. Emissões irradiadas
2. Imunidade irradiada
3. Emissões conduzidas
4. Emissões de harmônicos
5. Emissões de cintilação
6. EFT/imunidade a explosões
7. Imunidade a surtos

Cada teste é realizado de acordo com o anexo relevante da ECE R10 e com o padrão de teste de EMC mencionado. Os parâmetros básicos de cada teste são fornecidos abaixo:

• Emissões irradiadas (30 MHz – 1 GHz)

• Imunidade irradiada (20 MHz – 2 GHz)

• Emissões conduzidas (150 kHz – 30 MHz)

• Emissões de harmônicos (linhas de energia CA)

• Emissões de cintilação (linhas de energia CA)

• Imunidade a EFT/burst (±2 kV em linhas CA/CC)
• Imunidade a surtos (±2 kV em CA, 0,5kV em linhas CC)

As frequências, os limites e os níveis dos testes podem mudar com o tempo. Os parâmetros acima refletem a versão atual do regulamento (ECE R10, Revisão 6)

Vamos nos concentrar em cada teste e explicar os parâmetros do teste em detalhes:

1) Emissões irradiadas (30 MHz – 1 GHz)

Para quais veículos? Os testes de emissões irradiadas são realizados em todos os tipos de veículos sob o escopo da norma ECE R10. Independentemente da fonte de energia (eletricidade ou petróleo), as emissões de RF são limitadas pela regulamentação.

Há dois tipos de testes de emissões irradiadas de acordo com a norma UN ECE R10:

Banda larga: Esse tipo de teste de emissões irradiadas é realizado com detectores de pico e quase pico

Banda estreita: Esse tipo de teste de emissões irradiadas é realizado com um detector de média

A distância de medição (a distância entre a antena de medição e o veículo sob teste) é de 3 metros ou 10 metros.

Local de teste necessário: ALSE ou OTS

Equipamentos de teste necessários: Receptor EMI (com detectores QP, AV, P, faixa de frequência: 30-1000MHz, RBW: 100/120kHz), antenas bicônicas e log-periódicas, tripé de antena, LISN/AMN, rede artificial (AN), rede artificial assimétrica (AAN)

Frequência de medição: 30 MHz a 1000 MHz

Padrões de teste de referência: CISPR 12 e CISPR 25

A figura a seguir mostra um exemplo de configuração de teste fornecido na ECE R10 (Rev.6):

2) Imunidade irradiada (20 MHz – 2 GHz)

Para quais veículos? Os testes de imunidade irradiada são realizados para os veículos que têm funções relacionadas à imunidade. As funções relacionadas à imunidade são definidas pelo regulamento. A maioria dos veículos tem funções relacionadas à imunidade e está sujeita a esses testes de imunidade irradiada.

O motor deve girar normalmente as rodas motrizes a uma velocidade constante de 50 km/h se não houver nenhuma razão técnica para que o veículo defina uma condição diferente. Para veículos das categorias L1 e L2, a velocidade constante deve ser normalmente de 25 km/h. O veículo deve estar em um dinamômetro com carga adequada ou, alternativamente, apoiado em suportes de eixo isolados com distância mínima do solo, se não houver dinamômetro disponível. Quando apropriado, os eixos de transmissão, correias ou correntes podem ser desconectados (por exemplo, caminhões, veículos de duas e três rodas).

Faixa de frequência: 20 MHz a 2000 MHz

O veículo está sujeito a campos eletromagnéticos e é monitorado durante os testes. Para testes de imunidade irradiada, a ECE R10 menciona dois tipos de teste para veículos:

*Teste de campo livre de acordo com a norma ISO 11451-2

Este método de teste é o método recomendado. Ele requer um dispositivo de geração de campo, e o dispositivo de geração de campo pode ser uma antena ou um sistema de linha de transmissão – TLS.

25 V/m, 20MHz-2GHz

A distância de medição (a distância entre a antena e o veículo sob teste) é inferior a 2 metros.

Local de teste necessário: ALSE ou OTS para método de teste de campo gratuito

Equipamentos de teste necessários: Gerador de sinal de RF, amplificador de RF, software de teste, sonda de RF, cabo de RF, redes artificiais (ANs), ANs de carregamento de CC, AANs, chicote de carregamento de energia, estação de carregamento / rede elétrica

Padrões de teste de referência: ISO 11452-2, ISO 11451-1

*Método de teste de injeção de corrente de massa (BCI) de acordo com a norma ISO 11451-4

Esse método de teste é aplicado somente a veículos específicos. Se um veículo tiver mais de 12 m de comprimento e/ou mais de 2,60 m de largura e/ou mais de 4,00 m de altura, o método BCI (bulk current injection) de acordo com a norma ISO 11451-4 deverá ser usado na faixa de frequência de 20 a 2.000 MHz com um nível BCI de 60 mA rms.

No entanto, a faixa de frequência aplicável ao método de teste de BCI é de 1 a 400 MHz, de acordo com a norma ISO 11451-4. Portanto, não é possível aplicar o teste de BCI fora dessa faixa de frequência.

O método de teste BCI requer sonda(s) de injeção de corrente e teste de sonda(s) de medição de corrente. O veículo é testado como construído, nenhuma conexão de aterramento adicional é permitida. A distância entre o veículo e todas as outras estruturas condutoras deve ser de pelo menos 50 cm. As paredes da sala blindada devem estar a uma distância mínima de 50 cm do veículo. A única exceção é o piso térreo da sala blindada.

Local de teste necessário: Sala blindada para o método de teste BCI

Equipamentos de teste necessários: Sonda de injeção de corrente, gerador de RF, amplificador de RF, software de teste, sonda de medição de corrente, cabo de RF

Padrões de teste de referência: ISO 11452-4, ISO 11451-1

A figura abaixo (no Anexo 6 da ECE R10, Rev.6) mostra um exemplo de configuração de teste. Como visto abaixo, nem todos os detalhes de configuração são fornecidos e você também deve seguir os padrões ISO 11452-2 ou ISO 11452-4.

3) Emissões conduzidas (150kHz – 30 MHz)

Os testes de Emissões Conduzidas são realizados somente em veículos elétricos, não em veículos não elétricos. As emissões de RF nas linhas de energia e nas linhas de rede são medidas por meio do LISN/AMN.

Equipamentos de teste necessários: Receptor EMI (com detectores QP, AV, P), LISN/AMN

Frequência de medição: 150 kHz a 30 MHz

Padrões de teste de referência: CISPR 25

4) Emissões de harmônicos

Os testes de emissões harmônicas são realizados somente para veículos elétricos. Os harmônicos nas linhas de energia CA são medidos e comparados com os limites.

Equipamentos de teste necessários: Analisador de Harmônicos ou Analisador de Potência (a corrente máxima desses instrumentos deve ser capaz de operar o veículo na corrente máxima)

Frequência de medição: 50 Hz a 2000 Hz

Padrões de teste de referência: IEC 61000 3-2, IEC 61000 3-12

5) Emissões de cintilação

Os testes de emissões de cintilação são realizados apenas para veículos elétricos. A oscilação nas linhas de energia CA é medida e comparada com os limites.

Equipamentos de teste necessários: Analisador de Flicker ou Analisador de Potência e Fonte de Energia (a corrente máxima desses instrumentos deve ser capaz de operar o veículo na corrente máxima)

Padrões de teste de referência: IEC 61000 3-3, IEC 61000 3-11

6) EFT/imunidade a explosões

Os testes de imunidade EFT/Burst são realizados apenas para veículos elétricos. O sinal EFT/Burst é submetido ao veículo via CDN.

Equipamentos de teste necessários: EFT/Gerador de rajada e CDN (a corrente máxima desses instrumentos deve ser capaz de operar o veículo na corrente máxima)

Níveis de teste: ±2 kV em linhas CA/CC

Padrões de teste de referência: IEC 61000 4-4

O desempenho do veículo é monitorado durante o teste e os critérios de desempenho serão usados para fazer a avaliação de conformidade (avaliação de aprovação/reprovação)

7) Imunidade a surtos

Os testes de imunidade a surtos são realizados apenas para veículos elétricos. O sinal de surto é submetido ao veículo via CDN.

Equipamentos de teste necessários: Gerador de surtos e CDN (a corrente máxima desses instrumentos deve ser capaz de operar o veículo na corrente máxima)

Níveis de teste: ±2 kV em linhas CA, ±0,5 kV em linhas CC

Padrões de teste de referência: IEC 61000 4-5

O desempenho do veículo é monitorado durante o teste e os critérios de desempenho serão usados para fazer a avaliação de conformidade (avaliação de aprovação/reprovação)