2024年6月5日发(作者:孔贝)
标准・认证
Standard・Certiicatifon
ECE R 1 0.V5法规针对电动摩托车的
电磁兼容要求解读
Interpretation of the Requirements for ECE R I O.V5
Regulations for Electric Motorcycles'
Electromagnetic Compatibility
丁凯 郑文生 王韦 袁万里 刘晓迪
Ding Kai Zheng Wensheng Wang Wei Yuan Wanli Liu Xiaodi
国家摩托车质量监督检验中心
The National Motorcycle Quality Supervision and Inspection Center
摘要/Abstract … ……… ……… …… …… ……
电动化为摩托车行业带来了一定的转型发展契机。电动摩托车将采用锂电池作为动力,其
动力将更加接近于燃油摩托车,其廉价、轻便、适应性强的特点拥有了较大的市场,一些企业
也将产品远销国外,但该行业作为中低端产业,产品设计方面的受重视程度还远远不够,很难通
过国外法规标准的要求,希望通过对国外法规的研究为电动摩托车质量提供控制,为产品设计
提供方法,为行业的发展提供帮助。
It has brought some opportunities for transformation and development.Electric motorcycles
will use lithium batteries as a driving force,its power will be closer to the fuel motorcycles.Its cheap,
lightweight,adaptable features have a larger market,some companies’products will also be exposed to
foreign countries,but the industry as low-end industry,product design aspects of the degree of attention
is far from enough.It is dififcult to pass the requirements of foreign regulatory standards.It is hoped
that through the study of foreign laws and regulations for the quality of electric motorcycles,it will
provide help and control for product design and development of the industry.
关键词/Key words … … …
电磁兼容 ECE R10电动摩托车
Electromagnetic compatible ECE R1 0 Electric motorcycle
049
标准・认证
Standard-Certification
2016年1月1日起欧洲对L类车辆的管理进行全
新变革,形成了有一个框架法规(EU No.168/2013)和
4个执行法规(EU No.134/2014、EU No.44/2014、EU
所示。
电磁兼容(EMC)整车
No.3/2014、EU No.901/2014)的新模式,俗称为EU
168认证或欧四认证。欧四认证体系与原有的欧三认
证体系完全不同,结构更加清晰,管理和技术要求都
有不同程度的改变和严格,重点是污染物排放要求、
i i I i
辐射发射RE lj传导发射cE l I辐射抗扰Rsl I传导抗扰cs
ABS高级制动系统要求和电磁兼容要求,本文重点是
对电磁兼容部分的要求进行解析,涉及到电磁兼容检
测的法规是EU No.44/2014的附录Ⅶ,该标准等效采用
了ECE R10法规,由于该法规更新较快,因此欧盟要
求其最低使用版本为第4版,简写为ECE R10.V4。按
照欧洲要求,该法规的最新版可用于L类车辆的电磁
兼容检测,目前ECE R10法规的最新版本为第5版,
本文中以ECE R10.V5表示。本文的目的是就是对ECE
R10.V5法规进行解读,从而指导企业进行车辆开发和
检验检测机构进行车辆电磁兼容性能检测。
1 联合国欧洲经济委员会ECE R10.V5法规
概述
联合国欧洲经济委员会于2014年10月9日发布
了10号法规的第5版,2017年10月9日起,新车型
认证必须满足ECE R10.V5,在此之前的型式认证可参
考该法规执行。
ECE R10法规版本变化主要差异:
a)ECE R10.V3.>R10.V4:增加电动车,混动车
在充电状态下的测试要求。
b)ECE R10.V4一>R10.V5:增加与充电设备相关
的零部件认证要求。
众所周知,电磁兼容检测包括两个方面的检测:1)
电磁干扰(EMI),概念是测量电磁骚扰引起的设备传
输通道或系统性能的下降的程度。检测目的是保护车
外接收机或其他设备。2)电磁敏感度(EMS):概念
是验证在存在电磁骚扰的情况下,装置设备或系统不
能避免性能降低的能力。检测目的是车辆在外界强电
磁干扰环境下正常运行的能力。其检测项目类别如图1
图1 电磁兼容检测项目示意
2法规要求及要点解析
该法规对电动摩托车非充电模式工况下的试验方
法(见表1)和要求如下所述。
表1 电动摩托车整车试验项目评价
类别 工况模式 试验项目
宽带发射
整车 非充电模式 窄带发射
辐射敏感度
2.1非充电模式
非充电模式下的车辆一般处于行驶或者怠速状态,
其电磁辐射会对车外接收机造成影响,所以标准规定
了在非充电模式下需要进行宽带发射和窄带发射测试,
考核车辆对外电磁辐射水平是否超标。此外,正常行
驶中的车辆也有可能受到外来干扰信号的影响导致车
辆行驶速度、车辆信号装置、刹车系统等工作失效,
对行驶安全造成威胁,于是标准也规定了在非充电模
式下需要进行辐射敏感度测试,考核车辆的抗干扰能
力。测试项目解析如下。
2.1.1宽带发射项目(3米测试距离)
非充电模式下的整车宽带辐射发射测试要求主要
参考CISPR12标准的要求,即我国的国标GB 14023
2011 车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车
外接收机的限值和测量方法 ,该标准规定的限值是用
标准・认证
Standard-Certiicatifon
于对居住环境中使用的广播接收机在30~l 000 MHz
频率范围内提供保护。法规限值如图2所示。
发动机类型
单缸发动机
表2车辆工况要求
发动机转速
f2 500±1501 r/min
(1 500±150)r/min
40 km/h
I =: 鎏誉 篓:簧 芝 嚣 1
多缸发动机
电动机
鐾
规定转速运转。
藏l
功机或非导电轴架上,以40 km/h的恒速运行。如果最
图2测量限值(3 m测试距离准峰值检波)
高车速达不到40 km/h,则以最大车速运行。
其他能够产生宽带发射的电子设备(例如雨刮电
由内燃机驱动的车辆或船,测量时发动机应按表2
机和风扇等)处于开启最大负荷的状态,喇叭和电动
门窗除外,因为没有被持续使用。
由电机驱动的车辆或船,测量时车辆在空载的测 试验参数如表3所示。
表3扫描接收机的参数设置
Peak detector Quasi—peak detector Average detector
Frequency range
MHz BW at
6 dB
Step
si● ze
BW at
Dwell time
一6 dB
Step
size
●
BWat
Dwel1 time
6 dB
Step
Dwell time
S1Ze
●
30t0 1 000 l20 kHz 5OkHz 5 ms 12O kHz 50kHz I s 12O kHz 5OkHz 5 ms
试验结果:在天线水平、垂直极化的条件下,取
车辆左侧或右侧测试数据的最大值作为最终检测结果。
试验布置要求如图3所示。
2.1.2窄带发射项目(3米测试距离)
]一 ,o.。o。 ̄ 0。.2。ms m
一
一
一 _
非充电模式下的整车窄带辐射发射测试要求主要
参考CISPR12标准的要求。本测试主要是车辆的上有
微处理器系统或其他窄带干扰源产生的窄带电磁发射。
法规限值如图4所示。
图3试验布置
丫
——
法规技术条件:
车辆状态:要求“上电且发动机不运转”模式的
运行状态。
点火开关打开。
发动机不运转。
051
标准・认证
Standard・Certiifcation
——
车辆的电气系统都处于正常运行模式。
所有可连续运行的含有>9 kHz内置振荡器或重复
信号的设备,都应处于正常运行模式。
试验参数:频率范围:30~1 000 MHz,扫描接
收机试验参数见表3;检波器设置:平均值检波器;
试验结果:天线水平、垂直极化;车辆左侧、右
侧测试数据的最大值。试验布置要求:与宽带辐射发射
项目布置相同。
图4测量限值(3 m测试距离平均值检波)
2.1.3辐射敏感度项目
非充电模式下的整车窄带辐射发射测试要求主要
参考ISO 1 1451-2标准的要求。
法规技术条件:发动机驱动车轮转速稳定在50
km/h(对于L1和L2类车辆车轮转速稳定在25 km/h);
所有车辆电子电器系统处于正常工作状态;车辆与测
试地面及装备无电气连接。
试验参数:试验等级:30 V/m;频率范围:
20~2 000 MHz。
结果评定:整车受到干扰之后是否有异常动作。
a)关于车辆直接控制的功能:发动机、传动装置、
制动器、近光灯、风挡雨刮、主动转向系统等设备的
降级或改变。
b)受到骚扰时,引起驾驶员或其他道路使用者陷
入混乱的功能:视觉骚扰:方向指示灯、制动灯、视阔灯、
052
后位灯、应急系统的车灯杆等错误操作,驾驶员可直
接观察到有关功能的警告指示器,灯或显示的错误信
息。声音骚扰:防盗报警,喇叭等误动作。
c)关于车辆数据总线性能的功能:妨碍车辆数据
总线系统的数据传输。车辆数据总线系统用于传输数
据,需要确保其他抗扰度相关功能正常。受到骚扰时,
影响车辆法定数据的功能,如车辆转速表、里程标,
速度变化大干运行速度的±10%。
试验布置要求如图5所示。
F蛳3 rInI
_ :
I1 ̄1111,111111-■ 婚 崎 坩 p咖l
图5试验布置
ECE R1 0.V5法规是目前欧盟现行有效的关于车辆
电磁兼容性能认证的统一规定,该法规经过了5次换
版更新,覆盖了整车电磁兼容要求,本文主要针该法
规对整车的要求进行了解读和分析,旨在为实验人员
在执行该法规的过程中进行指导和借鉴。
2024年6月5日发(作者:孔贝)
标准・认证
Standard・Certiicatifon
ECE R 1 0.V5法规针对电动摩托车的
电磁兼容要求解读
Interpretation of the Requirements for ECE R I O.V5
Regulations for Electric Motorcycles'
Electromagnetic Compatibility
丁凯 郑文生 王韦 袁万里 刘晓迪
Ding Kai Zheng Wensheng Wang Wei Yuan Wanli Liu Xiaodi
国家摩托车质量监督检验中心
The National Motorcycle Quality Supervision and Inspection Center
摘要/Abstract … ……… ……… …… …… ……
电动化为摩托车行业带来了一定的转型发展契机。电动摩托车将采用锂电池作为动力,其
动力将更加接近于燃油摩托车,其廉价、轻便、适应性强的特点拥有了较大的市场,一些企业
也将产品远销国外,但该行业作为中低端产业,产品设计方面的受重视程度还远远不够,很难通
过国外法规标准的要求,希望通过对国外法规的研究为电动摩托车质量提供控制,为产品设计
提供方法,为行业的发展提供帮助。
It has brought some opportunities for transformation and development.Electric motorcycles
will use lithium batteries as a driving force,its power will be closer to the fuel motorcycles.Its cheap,
lightweight,adaptable features have a larger market,some companies’products will also be exposed to
foreign countries,but the industry as low-end industry,product design aspects of the degree of attention
is far from enough.It is dififcult to pass the requirements of foreign regulatory standards.It is hoped
that through the study of foreign laws and regulations for the quality of electric motorcycles,it will
provide help and control for product design and development of the industry.
关键词/Key words … … …
电磁兼容 ECE R10电动摩托车
Electromagnetic compatible ECE R1 0 Electric motorcycle
049
标准・认证
Standard-Certification
2016年1月1日起欧洲对L类车辆的管理进行全
新变革,形成了有一个框架法规(EU No.168/2013)和
4个执行法规(EU No.134/2014、EU No.44/2014、EU
所示。
电磁兼容(EMC)整车
No.3/2014、EU No.901/2014)的新模式,俗称为EU
168认证或欧四认证。欧四认证体系与原有的欧三认
证体系完全不同,结构更加清晰,管理和技术要求都
有不同程度的改变和严格,重点是污染物排放要求、
i i I i
辐射发射RE lj传导发射cE l I辐射抗扰Rsl I传导抗扰cs
ABS高级制动系统要求和电磁兼容要求,本文重点是
对电磁兼容部分的要求进行解析,涉及到电磁兼容检
测的法规是EU No.44/2014的附录Ⅶ,该标准等效采用
了ECE R10法规,由于该法规更新较快,因此欧盟要
求其最低使用版本为第4版,简写为ECE R10.V4。按
照欧洲要求,该法规的最新版可用于L类车辆的电磁
兼容检测,目前ECE R10法规的最新版本为第5版,
本文中以ECE R10.V5表示。本文的目的是就是对ECE
R10.V5法规进行解读,从而指导企业进行车辆开发和
检验检测机构进行车辆电磁兼容性能检测。
1 联合国欧洲经济委员会ECE R10.V5法规
概述
联合国欧洲经济委员会于2014年10月9日发布
了10号法规的第5版,2017年10月9日起,新车型
认证必须满足ECE R10.V5,在此之前的型式认证可参
考该法规执行。
ECE R10法规版本变化主要差异:
a)ECE R10.V3.>R10.V4:增加电动车,混动车
在充电状态下的测试要求。
b)ECE R10.V4一>R10.V5:增加与充电设备相关
的零部件认证要求。
众所周知,电磁兼容检测包括两个方面的检测:1)
电磁干扰(EMI),概念是测量电磁骚扰引起的设备传
输通道或系统性能的下降的程度。检测目的是保护车
外接收机或其他设备。2)电磁敏感度(EMS):概念
是验证在存在电磁骚扰的情况下,装置设备或系统不
能避免性能降低的能力。检测目的是车辆在外界强电
磁干扰环境下正常运行的能力。其检测项目类别如图1
图1 电磁兼容检测项目示意
2法规要求及要点解析
该法规对电动摩托车非充电模式工况下的试验方
法(见表1)和要求如下所述。
表1 电动摩托车整车试验项目评价
类别 工况模式 试验项目
宽带发射
整车 非充电模式 窄带发射
辐射敏感度
2.1非充电模式
非充电模式下的车辆一般处于行驶或者怠速状态,
其电磁辐射会对车外接收机造成影响,所以标准规定
了在非充电模式下需要进行宽带发射和窄带发射测试,
考核车辆对外电磁辐射水平是否超标。此外,正常行
驶中的车辆也有可能受到外来干扰信号的影响导致车
辆行驶速度、车辆信号装置、刹车系统等工作失效,
对行驶安全造成威胁,于是标准也规定了在非充电模
式下需要进行辐射敏感度测试,考核车辆的抗干扰能
力。测试项目解析如下。
2.1.1宽带发射项目(3米测试距离)
非充电模式下的整车宽带辐射发射测试要求主要
参考CISPR12标准的要求,即我国的国标GB 14023
2011 车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车
外接收机的限值和测量方法 ,该标准规定的限值是用
标准・认证
Standard-Certiicatifon
于对居住环境中使用的广播接收机在30~l 000 MHz
频率范围内提供保护。法规限值如图2所示。
发动机类型
单缸发动机
表2车辆工况要求
发动机转速
f2 500±1501 r/min
(1 500±150)r/min
40 km/h
I =: 鎏誉 篓:簧 芝 嚣 1
多缸发动机
电动机
鐾
规定转速运转。
藏l
功机或非导电轴架上,以40 km/h的恒速运行。如果最
图2测量限值(3 m测试距离准峰值检波)
高车速达不到40 km/h,则以最大车速运行。
其他能够产生宽带发射的电子设备(例如雨刮电
由内燃机驱动的车辆或船,测量时发动机应按表2
机和风扇等)处于开启最大负荷的状态,喇叭和电动
门窗除外,因为没有被持续使用。
由电机驱动的车辆或船,测量时车辆在空载的测 试验参数如表3所示。
表3扫描接收机的参数设置
Peak detector Quasi—peak detector Average detector
Frequency range
MHz BW at
6 dB
Step
si● ze
BW at
Dwell time
一6 dB
Step
size
●
BWat
Dwel1 time
6 dB
Step
Dwell time
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●
30t0 1 000 l20 kHz 5OkHz 5 ms 12O kHz 50kHz I s 12O kHz 5OkHz 5 ms
试验结果:在天线水平、垂直极化的条件下,取
车辆左侧或右侧测试数据的最大值作为最终检测结果。
试验布置要求如图3所示。
2.1.2窄带发射项目(3米测试距离)
]一 ,o.。o。 ̄ 0。.2。ms m
一
一
一 _
非充电模式下的整车窄带辐射发射测试要求主要
参考CISPR12标准的要求。本测试主要是车辆的上有
微处理器系统或其他窄带干扰源产生的窄带电磁发射。
法规限值如图4所示。
图3试验布置
丫
——
法规技术条件:
车辆状态:要求“上电且发动机不运转”模式的
运行状态。
点火开关打开。
发动机不运转。
051
标准・认证
Standard・Certiifcation
——
车辆的电气系统都处于正常运行模式。
所有可连续运行的含有>9 kHz内置振荡器或重复
信号的设备,都应处于正常运行模式。
试验参数:频率范围:30~1 000 MHz,扫描接
收机试验参数见表3;检波器设置:平均值检波器;
试验结果:天线水平、垂直极化;车辆左侧、右
侧测试数据的最大值。试验布置要求:与宽带辐射发射
项目布置相同。
图4测量限值(3 m测试距离平均值检波)
2.1.3辐射敏感度项目
非充电模式下的整车窄带辐射发射测试要求主要
参考ISO 1 1451-2标准的要求。
法规技术条件:发动机驱动车轮转速稳定在50
km/h(对于L1和L2类车辆车轮转速稳定在25 km/h);
所有车辆电子电器系统处于正常工作状态;车辆与测
试地面及装备无电气连接。
试验参数:试验等级:30 V/m;频率范围:
20~2 000 MHz。
结果评定:整车受到干扰之后是否有异常动作。
a)关于车辆直接控制的功能:发动机、传动装置、
制动器、近光灯、风挡雨刮、主动转向系统等设备的
降级或改变。
b)受到骚扰时,引起驾驶员或其他道路使用者陷
入混乱的功能:视觉骚扰:方向指示灯、制动灯、视阔灯、
052
后位灯、应急系统的车灯杆等错误操作,驾驶员可直
接观察到有关功能的警告指示器,灯或显示的错误信
息。声音骚扰:防盗报警,喇叭等误动作。
c)关于车辆数据总线性能的功能:妨碍车辆数据
总线系统的数据传输。车辆数据总线系统用于传输数
据,需要确保其他抗扰度相关功能正常。受到骚扰时,
影响车辆法定数据的功能,如车辆转速表、里程标,
速度变化大干运行速度的±10%。
试验布置要求如图5所示。
F蛳3 rInI
_ :
I1 ̄1111,111111-■ 婚 崎 坩 p咖l
图5试验布置
ECE R1 0.V5法规是目前欧盟现行有效的关于车辆
电磁兼容性能认证的统一规定,该法规经过了5次换
版更新,覆盖了整车电磁兼容要求,本文主要针该法
规对整车的要求进行了解读和分析,旨在为实验人员
在执行该法规的过程中进行指导和借鉴。