目前，全國新能源汽車的保有量為603萬輛，占據汽車總量的2.1%。相對于百萬級保有量來說，去年電動汽車充電起火的事故發生了四五十起，屬于可控范圍，但充電EMC安全仍應引起重視。

充電EMC的影響十分廣泛，包括電動汽車與電網之間的相互影響、電動汽車對周圍環境的影響等，具體如圖1所示。

電動汽車EMC標準的發展歷程主要是近20年，2001年GB/T18387作為國內第一本電動車專用電磁兼容標準頒布，2011年UNR10.04第一次將整車充電EMC性能納入標準考察范圍內，2019年UNR10.06完善了整車充電狀態的細節，2021年國內首個汽車充電電磁兼容標準正式發布，即GB/T40428—2021《電動汽車傳導充電電磁兼容性要求和試驗方法》（下稱“該標準”），該標準適用于可外接充電的電動汽車，也適用于車輛與供電設備組成的系統。

1. 標準內容框架

新能源汽車充電時需要連接電網，而電網不可避免地會攜帶一些副產品，比如諧波和間接雷等，這些不僅容易導致電動汽車充電中斷，嚴重時甚至能夠損壞車輛的充電系統。

本標準包括整車充電輻射發射、傳導發射、諧波發射、電壓變化、電壓波動和閃爍發射、充電輻射抗擾、電快速脈沖群（EFT）、浪涌等諸多電動汽車充電時需要重點考察的測試項目，下面給予簡單介紹。

輻射發射：測量被測樣品通過空間傳播的輻射騷擾場強。

傳導發射：測量被測樣品工作時通過電源線、信號線/控制線、地線傳輸出去的傳導騷擾信號強度。

輻射抗擾：通過模擬一定強度的電磁輻射環境，考察被測樣品的電磁場輻射抗擾能力。

諧波發射：考察車輛充電時，車輛或者是車輛與供電設備組成的系統產生的諧波電流對電網的影響。電壓變化、電壓波動和閃爍發射：考察車輛充電時，車輛或者是車輛與供電設備組成的系統引起的電壓變化對電網的影響。

電快速脈沖群（EFT）：它屬于在諸多干擾中最常見的，但其攻擊力比較弱，主要會降低充電效率，并不容易使電動汽車充電系統罷工，更沒有很強的破壞性。EFT的特點是上升時間快，持續時間短，能量低。專門針對電動汽車的要求，在歐盟強制認證法規UNR10及本標準中，都要求對電源供電端口施加2kV的干擾電壓。在220V的正常電壓下，施加近10倍電壓的干擾脈沖，測試要求可以說是十分嚴酷。

浪涌（Surge）：電網上的雷擊浪涌是間接雷，相較于直擊雷要輕微許多。專門針對電動汽車的要求，在歐盟強制認證法規UNR10及本標準中，都要求對電源供電端口施加2kV的干擾電壓。相同的峰值電壓下，脈沖群的半峰時間僅為50ns，而浪涌則高達50μs，時間延長了1000倍，這帶來的能量必然是成百上千倍的差異。因此，欲承受住浪涌的襲擊，必須依靠大功率的吸收器件，如電容、壓敏電阻、TVS管、氣體放電管等，以及更合理的電路設計，將干擾的能量統統吸收掉或隔離開，避免破壞用電設備。另外值得說明的是，浪涌抗干擾測試通過了，并不代表脈沖群就沒問題了。

為了保障車輛充電的良好性能，這些測試項目在車輛研發階段，都需要在關鍵部件和整車上測試許多遍。所以說，電動汽車雖然結構簡單，但是至少在充電EMC與安全方面，正在逐漸引起汽車行業的重視。下表所示為GB/T40428—2021對電動汽車的充電EMC要求，測試項目如表1所示。

2. 發射類技術要求

該標準的發射類通用要求為：試驗前，車輛可充電儲能系統的荷電狀態應處在20％～80％之間。交流充電的充電電流應不小于車輛持續最大充電電流值的80％；直流充電的充電電流應不小于20A或車輛持續最大充電電流值的20％，取兩者較大值（除非另有規定）。

試驗時，車輛應靜止，發動機（如有）應處于關閉狀態。所有與測試功能無關且可由駕駛員或乘員長時關閉的設備應處于關閉狀態。試驗時，若有需要，可關閉直流充電車輛充電電路的絕緣監測系統。若關閉，宜考慮其它的安全防護措施。

該標準劃分了測試對象為系統和車輛，測試邊界更加明確、責任劃分更加明確，例如電磁輻射發射試驗布置，如圖2和圖3所示。有效避免了電動汽車與供電設備組成系統共同作為測試對象時，供電設備對測試結果帶來的不確定性，這是與UNR10最大的差異。該標準的布置圖詳細區分了交直流、車輛接口在車頭/車尾或在側面的布置圖，因此實施操作更加細化。

單獨對車輛的測試方法也可以稱之為模擬法，即模擬充電樁供電。由GB/T18487.1—2015可知，充電設備需要提供L，N，PE和CP與車輛連接，并按一定的控制流程及協議確保車輛正常充電；L，N，PE為經過LISN后的市電；CP信號為PWM信號，需要試驗室提供。中汽研新能源汽車檢驗中心(天津)有限公司電磁兼容部基于單片機信號發生器原理，自主設計了輸出電壓±5-±15之間可調PWM波；占空比20%-80%可調，充電電流隨之可調；擁有出色的EMC濾波措施，對底噪無干擾；擁有出色的抗擾性的模擬法信號源，該單品可以滿足標準中規定的自由場，浪涌，電脈沖要求，模擬充電框架圖如圖4所示。

另外，該標準相比UNR10第六版關于充電測試要求，增加了工業環境下的沿AC電源線的射頻傳導發射限值，如表2所示。

3. 抗擾類技術要求

該標準的抗擾類通用要求為：試驗前，車輛可充電儲能系統的荷電狀態應處在20％～80％之間。交流充電的充電電流應不小于車輛持續最大充電電流值的20％；直流充電的充電電流應不小于20A或車輛持續最大充電電流值的20％，取兩者較大值。

抗擾度測試前，應操作車輛，使車輛驅動系統處于不同工作狀態，在所有可能的狀態下進行充電功能驗證，選擇可進行正常充電且優先級較高的狀態作為車輛抗擾度測試狀態，車輛測試狀態選擇如表3所示。

該標準要求充電抗擾度測試時，車輛駐車制動系統應滿足：

a)若車輛駐車制動系統可手動或自動松開，則駐車制動系統應處在非駐車狀態。

b)若車輛駐車制動系統無法手動或自動松開，則駐車制動系統可處在駐車狀態。

同時，該標準的判定要求為：

1)非駐車狀態的車輛應不能通過其自身的驅動系統移動。

2)駐車狀態的車輛其駐車功能應正常，車輛充電過程應不中斷。

3)抗擾度試驗后，車輛行駛和駐車功能應正常。

UNR10充電抗擾失效判據則為車輛啟動以及停車制動器意外釋放等，對充電狀態并無要求。然而，車輛充電狀態在抗擾項目出現問題的情況時有發生，例如充電中斷和車輛的充電系統發生損壞以至無法繼續充電等情況，這些都會嚴重影響電動汽車的用車體驗和社會認可度。因此，與UNR10相比，該標準對安全性考察的要求更加全面。

4. 結束語

本論文通過對標準中關鍵技術內容及重點條款的解讀，以及與歐盟法規UNR10第六版關于充電測試要求的對比分析，完成了內容框架和技術要求等方面的標準解讀，以便于企業能夠更好地了解相關國家法規的關鍵點。

GB/T40428—2021是在整車直流充電相關國際標準、研究成果的基礎上，結合我國國情和產業發展現狀而制定的，作為汽車行業內首個車輛充電測試的國家標準，將助力提升整車的充電EMC安全，讓新能源汽車獲得更高的社會認可度。

審核編輯 ：李倩