Emark R10 认证,也被称为 ECE R10 认证,是欧洲经济委员会(ECE)针对车辆及车载电子电气部件电磁兼容性(EMC)方面的重要认证。以下是对它的详细解读:
1. 认证背景与目的背景:随着汽车技术的飞速发展,车辆中电子电气设备的数量和复杂程度不断增加。这些设备在工作过程中会产生电磁辐射,同时也可能受到外界电磁干扰。为了确保车辆电子系统的安全性、可靠性以及不同设备之间的兼容性,ECE 制定了 R10 法规。
目的:Emark R10 认证的核心目的是保障车辆及车载电子电气部件在电磁环境中的正常运行。它通过一系列严格的测试和标准,来限制产品的电磁辐射发射量,确保其不会对车辆内部及周围的其他电子设备造成干扰;同时,也要求产品具备足够的抗干扰能力,能够在复杂的电磁环境下(如靠近广播电台、通信基站或其他车辆的电子设备时)正常工作,从而保障车辆整体的安全性和功能性。
车辆类型:涵盖了各种类型的汽车,包括传统燃油汽车、混合动力汽车以及纯电动汽车。无论是轿车、客车、货车还是特种车辆,只要其电子电气部件需要进入欧洲市场,都可能需要符合 Emark R10 认证要求。
电子电气部件范围:
车载电子设备:如车载导航系统、行车记录仪、车载多媒体设备(包括车载 DVD、蓝牙设备等)、电子仪表盘等。这些设备在工作过程中会产生和接收各种电磁信号,因此需要满足电磁兼容性要求。
汽车照明系统:包括前照灯、尾灯、转向灯、雾灯、车内阅读灯等各种灯具。特别是随着 LED 照明技术在汽车中的广泛应用,由于 LED 灯具的电子驱动特性,其电磁兼容性也成为重点关注对象。
汽车安全系统:像安全气囊控制系统、防抱死制动系统(ABS)、电子稳定程序(ESP)、胎压监测系统等。这些安全关键系统的正常运行至关重要,任何电磁干扰都可能导致严重的安全后果,所以必须通过 Emark R10 认证来确保其可靠性。
汽车动力系统电子部件:对于新能源汽车,电池管理系统(BMS)、电机控制器等动力系统核心部件;以及传统燃油汽车中的发动机控制单元(ECU)等部件,都需要符合认证要求,以保证动力系统的稳定运行和与其他系统的兼容性。
车身电子控制系统:如车身控制模块(BCM)、电动门窗控制器、电动后视镜控制器、座椅调节控制器等。这些部件控制着车身的各种功能,其电磁兼容性对于用户体验和整车功能完整性有着重要影响。
辐射发射(RE)测试:
原理:测量产品在正常工作状态下向周围空间发射的电磁能量,主要关注产品在不同频段的电磁辐射强度。
重要性:如果产品的辐射发射超标,可能会干扰车辆周围的其他电子设备,如影响附近车辆的通信系统、干扰路边的电子设备等。例如,车载收音机如果辐射发射过大,可能会使附近车辆的收音机出现杂音或接收不良的情况。
测试频段与限值:测试频段通常较宽,从几十 kHz 到数 GHz 不等。不同频段有不同的限值要求,这些限值是根据电磁辐射对其他设备可能产生的干扰程度以及国际和欧洲的相关标准来确定的。一般以电场强度(单位为 V/m)或磁场强度(单位为 A/m)来衡量产品的辐射发射是否超标。
测试环境与设备:通常在电波暗室中进行测试。电波暗室可以有效屏蔽外界电磁干扰,并且其内部的吸波材料能够模拟自由空间的电磁传播环境,使测试结果更准确。主要设备包括天线(用于接收产品发射的电磁辐射)和频谱分析仪(用于分析辐射的频率和强度)。
辐射抗扰度(RI)测试:
原理:评估产品在受到外界电磁辐射干扰时的性能,模拟产品在实际使用环境中可能遇到的各种电磁辐射源,如广播电台、移动通信基站、其他车辆的雷达系统等产生的电磁辐射。
重要性:汽车在行驶过程中会暴露在复杂的电磁环境中,产品必须具备足够的抗干扰能力,才能确保其功能的正常运行。例如,汽车的自动紧急制动系统(AEB)如果辐射抗扰度不足,在受到外界电磁干扰时可能会误判路况,导致不必要的制动,从而引发安全事故。
测试方法与强度:采用信号发生器和天线组合来模拟外界电磁辐射源,产生一定强度的电磁辐射场。辐射强度根据产品的实际使用环境和标准要求设定,一般对于常见的车载电子设备,要求在 1 - 10V/m 的辐射场强下能够正常工作。
性能判定标准:在测试过程中,密切观察产品的功能是否正常,包括是否出现数据丢失、死机、错误报警等异常情况。如果产品在规定的辐射强度下能够保持正常功能,并且在干扰结束后能够迅速恢复正常,就认为通过了测试。
大电流注入(BCI)测试:
原理:主要模拟车辆电气系统中可能出现的大电流注入情况。在汽车的电气系统中,发动机启动、高功率电器设备(如电动座椅加热、大功率车灯)开启或关闭时,会产生瞬间的大电流变化。
重要性:通过该测试可以检验产品在这种大电流冲击下的电磁兼容性和性能稳定性。例如,当汽车启动时会产生较大的启动电流,如果车载电子设备(如行车记录仪)的电源线路抗大电流注入能力差,可能会出现设备重启、数据损坏等情况,影响设备的正常使用。
测试电流范围与频率:测试电流通常从几安培到几十安培不等,频率范围一般覆盖几十 kHz 到数 MHz。这是因为汽车电气系统中的瞬态电流变化频率主要集中在这个区间。
测试点与耦合方式:测试点通常选择在产品的电源线、信号线等关键线路上。通过电流注入探头将模拟的大电流信号耦合到线路上,观察产品的响应情况。
传导瞬态发射(CTE)测试:
原理:用于测量产品在电源线上或其他传导途径上产生的瞬态电磁发射。汽车电子设备在工作过程中,内部电路的开关动作、电源转换等操作可能会在电源线上产生瞬态干扰信号。
重要性:这些瞬态干扰信号可能会通过电源线传导到其他电子设备,导致其他设备出现故障。例如,当汽车的电子控制单元(ECU)在进行内部电路切换时,如果产生的传导瞬态发射超标,可能会沿着电源线影响其他连接在同一电源线上的电子设备,如导致车载显示器出现闪烁等异常现象。
测试信号类型与幅值:主要测试的瞬态信号包括尖峰信号、脉冲信号等。幅值根据不同的产品类型和标准要求而有所不同,一般以电压幅值(单位为 V)来衡量,例如可能要求瞬态电压幅值不超过规定的限值,如几十伏到几百伏。
测试设备与连接方式:使用示波器和瞬态电压探头等设备进行测试。将探头连接到产品的电源线或其他需要测试的传导线路上,通过示波器捕捉和分析瞬态信号的波形、幅值和持续时间。
传导瞬态抗扰度(CTI)测试:
原理:测试产品在受到传导瞬态干扰时的抗干扰能力。汽车电气系统中,如闪电雷击、其他设备的开关操作等都可能产生传导瞬态干扰。
重要性:确保产品在这些干扰下能够正常工作,对于保障汽车电子系统的稳定性和安全性至关重要。例如,当汽车在行驶过程中遭遇雷击,雷电产生的传导瞬态干扰可能会通过车辆的电源线和信号线进入车载电子设备。如果车载电子设备的传导瞬态抗扰度不足,可能会出现设备损坏或功能失效的情况,如车载导航系统死机等。
测试干扰信号模拟:通过专门的瞬态脉冲发生器模拟传导瞬态干扰信号,如模拟雷击产生的浪涌电流或其他设备开关操作产生的脉冲干扰。干扰信号的参数(如幅值、上升时间、持续时间等)根据标准要求和实际应用场景设定。
判定标准与恢复要求:在施加干扰信号后,观察产品是否出现故障或性能下降。如果产品能够在干扰期间保持基本功能正常,并且在干扰结束后能够在规定的时间内(如几秒内)恢复到正常状态,则视为通过测试。
提交申请:企业首先要向欧盟成员国的交通部或其授权的认证机构提交 Emark R10 认证申请,并缴纳相应的费用。同时,需要提供详细的产品技术资料,包括产品说明书、电路图、关键元器件清单等。这些资料将作为认证机构评估产品是否符合认证要求的重要依据。
产品测试:认证机构收到申请后,会将产品送至其认可的实验室进行各项电磁兼容性测试。这些测试就是前面提到的辐射发射、辐射抗扰度、大电流注入、传导瞬态发射和传导瞬态抗扰度等测试项目。如果产品在测试过程中出现不合格的情况,企业需要对产品进行整改,然后重新进行测试,直到产品满足所有测试要求。
工厂检查(可能涉及):对于首次申请认证的企业,认证机构可能会进行工厂检查。这一步骤主要是为了确保企业的生产过程和质量管理体系符合要求,能够稳定地生产出符合 Emark R10 认证标准的产品。检查内容包括生产设备的先进性和维护情况、生产工艺的合理性、质量控制措施的有效性等。
审核与发证:认证机构在收到实验室的测试报告后,会对报告以及企业提交的其他资料进行全面审核。如果审核通过,没有发现任何问题,那么欧盟成员国的交通部就会颁发 Emark R10 认证证书。
有效期:一般情况下,只要产品设计没有改变,并且相关的技术标准或法规没有更新,Emark R10 认证证书可以长期有效。但是,如果产品的设计发生了变更,例如产品结构、关键技术参数等方面的改变,或者企业没有遵循发证机构的要求(如未按要求接受工厂检查或缴纳费用),又或者测试标准出现了较大的更新,导致已取得证书的产品对应的测试法规发生重大变化,那么证书可能会失效,企业需要重新进行认证。
维护:在证书有效期内,企业需要确保产品持续符合认证标准。如果产品发生变更或者法规标准更新,企业应当及时向认证机构报告,并根据要求进行相应的补充测试或重新认证,以保证认证证书的有效性。同时,企业还需要按照规定在产品上正确加贴 E 标志,标志应清晰、持久、易于识别,且不得篡改、伪造或滥用。