隨著新能源汽車的高速發(fā)展,車內電子元件也越來越多,汽車產生的電磁輻射也越來越多,受電磁干擾的影響也越來越大。
早在兩三年前網(wǎng)絡上就陸續(xù)出現(xiàn)了『開新能源車電磁輻射大導致掉腿毛或禿頂』的新聞,雖然后續(xù)相關問題被證實缺乏真實性,但足見人們對于座艙電磁輻射的防護早有意識。因此,電磁安全是確保車輛安全、可靠、高效運行的核心要素之一,也是保障乘員健康、舒適體驗的重要標準之一。
上汽通用汽車是國內最早啟動電磁兼容試驗相關工作、也是目前試驗工況覆蓋最廣的車企。今天我們就走進泛亞中心的整車電磁兼容試驗室,近距離體驗擁有五星健康『金標』別克GL8 PHEV。
新能源汽車的電磁隱患是什么?
相比傳統(tǒng)車型,新能源汽車有更多的電磁輻射源頭,比如高壓電池系統(tǒng)、驅動電機和控制器、更多的車載電子設備等。此外,新能源汽車使用電驅動系統(tǒng)驅動車輛,大功率半導體開關器件動作會引起高電壓、大電流的突變,從而發(fā)出強烈的電磁輻射。
電磁輻射過大,可能引起自身或周圍電子設備的功能失效或誤動作,甚至燒毀或擊穿元器件,對我們的日常生活和車輛的安全行駛造成嚴重影響。同樣如果車輛自身的抗干擾不足,車輛在行駛過程中也會存在極大的安全隱患。日常生活中,經常會發(fā)生以下幾種情況,可能對車輛或乘員造成影響。
舉幾個比較常見的案例,當車輛在充電時,雷擊室外電網(wǎng)線路時,大量電流流入外部線路或接地電阻,會對接入此電網(wǎng)的充電車輛造成影響。亦或變電站等場合進行主電源系統(tǒng)切換時,同一電網(wǎng)在設備附近一些小開關跳動等,都可能在電源線上產生瞬間的電壓波動和浪涌電流,會對接入此電網(wǎng)的充電車輛造成影響。
又比如車內電磁輻射對車內及車外設備的影響,即汽車上的電子系統(tǒng)在工作時向外發(fā)射的電磁輻射可能會對車內電子零件產生干擾;且行駛途中可能會對經過的其他設備,比如附近的通信設備、醫(yī)療設備、居民常用電子設備等造成不良的影響。
還有讓人比較頭疼的車輛用電器受到外界電磁干擾。當車輛經過一些大型或者復雜電子設備裝備的區(qū)域(如電視塔,機場、電子設備較多的路口等)時,由于這些電子設備輻射出來的電磁能量高,有可能會干擾車輛的電子功能,甚至嚴重影響車輛安全。
此外,車輛各工況產生電磁輻射也可能對部分人群產生影響。例如車輛靜止、勻速行駛、加速、減速、充電工況下會產生不同的磁場輻射,可能會不同程度地影響人體健康,孕婦、小孩、特殊人群尤為敏感。比如佩戴心臟起搏器之類精密儀器的人群,對電磁安全的需求更加迫切。
最后,人體靜電可能會對車內電子器件造成損壞。秋冬季節(jié)由于空氣干燥,人體干燥且穿著非純棉衣料不斷地摩擦會產生并積累靜電荷,當接觸汽車各個部位時可能會發(fā)生靜電放電,會對電子器件造成損壞,嚴重時還會出現(xiàn)功能失效。
電磁實驗體系打造『五星級』電磁輻射安全
上汽通用汽車的泛亞本地化電磁兼容試驗室(零部件及子系統(tǒng)級)于2010年開始投入使用,是GM面向全球的第一個緊湊型EMC(電磁兼容測試)試驗室。2024年7月全新整車電磁兼容試驗室落成并投入使用,形成行業(yè)標桿級的完整電磁兼容測試與驗證體系。從零部件、子系統(tǒng)到整車級的全面覆蓋,帶來覆蓋車輛全生命周期、全用車場景的電磁安全。
測試項目全面覆蓋EMI電磁輻射與EMS抗擾度兩大核心領域,共計19項測試內容,據(jù)悉,該測試標準遠超國家標準所規(guī)定的4項強制測試的范疇,且同類試驗強度為國標的3至4倍。
此外,包括高壓充電抗擾測試、電磁輻射騷擾試驗、電磁輻射抗擾試驗、靜電放電測試、人體磁場暴露試驗等多項,皆是由泛亞率先引入國內,甚至是國內唯一的測試標準。
而別克GL8 PHEV則是在嚴苛實驗體系下打造的一款母嬰級新能源MPV。
別克GL8 PHEV在開發(fā)初期就針對車輛怠速、加速、減速、勻速行駛、通訊等不同工況進行測試,并關注所有座位以及中控屏、扶手箱、排擋桿等位置的電磁輻射值,以保障在任何情況下的整體輻射值都低于100μT的安全限值。而在電磁輻射最強的區(qū)域腳踝以下的地方,經過嚴苛檢測的別克GL8 PHEV的電磁輻射甚至比手機(8-20μT左右)更低。
在靜電放電測試中,別克GL8 PHEV堅持對車內外所有乘客能碰觸到的地方進行測試,使用校準過的靜電槍從低電壓等級逐級增加進行靜電放電測試,根據(jù)不同的位置不同的放電情況最高會達到25kV,確保顧客的車輛不會在秋冬季靜電的發(fā)生,從而出現(xiàn)不必要的靜電損壞。
在電磁輻射抗擾試驗中,別克GL8 PHEV需經歷4個方向,場強高達100V/m,試驗項及測試模式更多,確保乘客駕駛的車輛在經過各種電子設備裝備的區(qū)域都能行車安全。而國標僅需要在場強30V/m的情況下,進行一個方向的測試便可,可見上汽通用的標準之高。
邦點評
2023年,我們曾為別克E5制作了一系列的安全測試視頻,其中《電動車上的電磁輻射值得擔心嗎?》詳解了電磁安全的重要性,有興趣的朋友可以回顧一下。
當然,本文也并非老生常談,因為當時拍攝時,耗資上億的整車電磁兼容試驗室并未建成。所以,這一次上汽通用又讓我們漲了見識。
我們會發(fā)現(xiàn),新勢力們很喜歡做一些顯性上的宣傳,比如冰箱彩電大沙發(fā)。但傳統(tǒng)車企,特別是合資車企,卻常常把經費放在了隱形安全的構建上。
『看得見』和『看不見』,感性和理性,孰優(yōu)孰劣,我不知道,唯有每個人的選擇。
可能2024年上汽通用的上半年銷量并不好看,下半年銷量略有起色。不過,單從別克GL8車系來看,全年終端終端銷量超過10萬,值得注意的是,該數(shù)據(jù)并不包含批發(fā)量,也不將訂單量混入銷量??磥?,理性的消費者還不少。
我還是相信造車是個嚴肅的事兒,嚴格的實驗測試體系是每一個車企都必須構建的底線,也是一條企業(yè)責任的紅線。對于上汽通用而言,我也期待2025年能有一波新品的爆發(fā),以免被淹沒在日漸『感性』的內卷市場中。