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新能源汽車高壓線束屏蔽效能測試
隨著化石能源危機及環(huán)境保護意識的增強，也是為了擺脫國外對能源、關鍵技術“卡脖子”的現(xiàn)狀，當前國家各職能部門紛紛出臺諸多政策鼓勵新能源汽車的發(fā)展，各大主機廠也響應國家號召加大了對電動汽車的研發(fā)和生產(chǎn)投入。在電動汽車的數(shù)量增加及性能要求不斷提升的同時，隨之而來需要解決的車輛EMC問題也在不斷增加。
目前市面上使用或者正在開發(fā)的電動汽車使用了300V～800V甚至更高電壓的三電系統(tǒng)來驅(qū)動車輛，多合一技術讓車輛的各類功能進行融合，對車輛駕駛體驗感、智能化方面提升十分明顯，但同時高電壓、大電流產(chǎn)生的強電磁串擾等一系列問題，也給電動汽車帶來了新的挑戰(zhàn)。電磁兼容問題作為高壓系統(tǒng)的重中之重，也是被各大主機廠老生常談，電纜的天線/耦合效應，導致了各類的EMC問題，EMC測試中由于高壓線束及連接器屏蔽效能不良導致的電磁兼容試驗測試不通過案例屢見不鮮。因此高壓線纜、線速、連接器屏蔽效能指標，在電動汽車EMC方面顯得尤為重要，所以對線纜屏蔽原理和測試方法進行研究是必要且迫切的，如何有效地測試、評估、改進高壓屏蔽線束及連接器的屏蔽效能是目前解決汽車電磁兼容性問題的途徑之一，解決了高壓屏蔽線束及連接器的屏蔽效能問題，可以在底層上解決很多電磁兼容性問題。
而我們所說的屏蔽效能一般指哪些參數(shù)呢？又該如何測試呢？在團體標準《T/CSAE189-2021 電動汽車高壓屏蔽線纜及連接器表面轉移阻抗測試方法》中我們可以了解到業(yè)內(nèi)通常用表面轉移阻抗來評判屏蔽效能的好壞，表面轉移阻抗是指一根電氣長度短的均勻電纜在由被測件屏蔽層外表面和測試夾具內(nèi)表面或注入線構成的回路（環(huán)境）感生的縱向電壓（U2）與在由被測件屏蔽層內(nèi)表面與內(nèi)導體構成的回路（電纜）中的電流（I1）之比，或反之。表面轉移阻抗示意圖如下圖所示
表面轉移阻抗的測試方法
目前市面上比較主流的由國內(nèi)外專家提出并發(fā)展起來的測試方法有三種：
三同軸法:該方法通過向被測屏蔽電纜芯線注入定量的電流，測試屏蔽層與測試夾具間的耦合電壓，或者通過對被測屏蔽線纜的屏蔽層外表面與測試夾具構成的回路注入定量的電流，測試屏蔽層與電纜芯線之間耦合電壓，其耦合電壓與注入電流的比值為被測屏蔽線纜的表面轉移阻抗。測試系統(tǒng)由CoMet測試套管及相應的網(wǎng)絡分析儀組成，適用于高壓線纜、高壓線纜+連接器、通訊線纜。通過該系統(tǒng)的封閉測試裝置，可以測試出大于125dB的屏蔽衰減和精確到uΩ的轉移阻抗。三同軸法又可細分為三種測試方法，每種測試方法各有不同的特點，需要根據(jù)測試樣品的不同選擇使用不同的測試方法。
▲ 三同軸法的測試
管中管法：該測試方法與高壓屏蔽線纜的表面轉移阻抗測試方法類似。連接器測試時要求測試延長管與高壓屏蔽連接器之間的線纜盡可能短， 減小線纜對于連接器測試的影響。用于高壓連接器的轉移阻抗測試。這個測試把高壓線束穿進一條屏蔽管中，用于隔離高壓線束的線號干擾，所以可以精確的測試出高壓連接器的屏蔽性能數(shù)據(jù)。這種方法的測試布置相對復雜，針對不同連接器需要制作不同的屏蔽盒，屏蔽盒的加工費用較高。
▲ 管中管法的測試
線注入法:該測試方法通過把規(guī)定的電壓和電流施加到線纜的屏蔽層，并測試感應電壓來獲得表面轉移阻抗的方法，來確定高壓屏蔽線纜及高壓屏蔽線束的屏蔽效能。適用于高壓線纜、高壓線纜+連接器、通訊線纜。這種方法測試成本低、測試布置簡單易實現(xiàn)、低頻段測試結構穩(wěn)定。但由于測試樣品外部沒有屏蔽，對測試環(huán)境的要求較高。由于容易引入外部環(huán)境的干擾，測試數(shù)據(jù)不夠準確。
▲ 線注入法的測試
結語
電磁兼容所目前已具備屏蔽效能測試能力，對目前主流的三同軸法、管中管法及線注入法進行全面覆蓋，可以完成《GB/T 37133-2018 電動汽車用高壓大電流線束和連接器技術要求》《T/CSAE189-2021 電動汽車高壓屏蔽線纜及連接器表面轉移阻抗測試方法》及部分國內(nèi)外主機廠的企標測試要求。
隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，以及自動駕駛技術的普及，汽車的運行安全與人身安全息息相關，國外內(nèi)外各大主機廠必然會對高壓線束及高壓連接器的屏蔽性能越來越重視。國家汽車質(zhì)量檢驗檢測中心（廣西）希望可以幫助汽車產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)解決高壓線束及高壓連接器的實際問題，提升產(chǎn)品質(zhì)量，共同促進汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
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