引言

電動平衡車作為一種智能化全電動短途代步工具，具有體積小重量輕、便于攜帶、操作簡潔、節能環保等特點，為大眾的綠色出行提供了便利。作為典型電子電氣產品，電動平衡車質量的提高離不開電磁兼容測試方法的支撐。

目前國際上關于電動平衡車的產品標準還處于空缺狀態，在可參考的個人輕型電動車設備測試標準EN17128-2017《人員和貨物運輸用非型號核準輕型機動車輛及相關設施個人輕型電動汽車(PLEV)安全要求和試驗方法》中，針對平衡車設備EMC測試標準則是引用了較成熟的電磁兼容通用標準IEC61000-6-1-2016《電磁兼容性(EMC)第6-1部分：通用標準住宅、商業和輕工業環境》(抗擾度)及IEC61000-6-3-2020《電磁兼容(EMC)第6-3部分：通用標準居住、商業和輕工業環境中的發射》(發射)。而國內第三方檢測認證機構在進行電動平衡車EMC測試時，限值和測試方法主要也是引用了采標以上兩項國際標準的國家標準GB/T17799.1-2017《電磁兼容通用標準居住、商業和輕工業環境中的抗擾度》及GB17799.3-2012《電磁兼容通用標準居住、商業和輕工業環境中的發射》，以及電磁兼容試驗和測量技術GB/T17626.2-2018《電磁兼容試驗和測量技術》系列標準。但是電動平衡車EMC測試方法在滿足基礎及通用標準的同時，也應考慮基于電動平衡車應用環境下的場景特點、運行特點等因素，從而科學合理地考核電動平衡車的電磁兼容特性。

基于這些需求，上海電器科學研究院聯合多家單位起草了《電動平衡車電磁兼容發射和抗擾度要求》，并由中國機械工業聯合會提出申請，報國家標準化管理委員會批準下達國家標準制定計劃20180975-T-604。該標準經過兩年的研究與編制，目前已報批待發布。

本文介紹了電動平衡車電磁兼容測試標準編制的必要性，并給出標準中測試要求與電動平衡車產品特點的對應關系，結合試驗驗證結果予以論證。本論文可作為標準實施與宣貫的參考。

1電動平衡車的產品特性

電動平衡車是一種電力驅動、具有自我平衡能力的個人運載工具。運作原理主要是電子自衡系統，以內置的精密電子陀螺儀(Solid-StateGyroscopes)來判斷車身所處的姿勢狀態，透過精密且高速的中央微處理器計算出適當的指令后，驅動馬達來做到平衡的效果。

目前市場上的電動平衡車主要有獨輪和雙輪兩類，大部分電動平衡車的占道面積約等同中等體型人的寬度，對于現代擁擠的交通狀況來說，電動平衡車確實滿足了最初的設計理念：流暢平順的人類運輸器(SegueHumanTransporter)。電動平衡車采用鋰電池能量驅動，由普通民用電進行補足，單次充電可保證20~70km的續航里程，最高時速可達20km/h。

2電動平衡車EMC測試方法引用基礎標準的關系

在電動平衡車電磁兼容測試過程中，如何模擬電動平衡車產品實際運行場景特點，找到電動平衡車的最大發射值，一直困擾著電動平衡車的測試工程師和設計工程師。基于電動平衡車運行的特點，我們在其電磁兼容測試時需充分考慮以下內容：

1)測試時應使電動平衡車車輪運動起來，同時為檢測到電動平衡車的最大發射，在測試方法中需規定測試時電動平衡車的運行速度。

2)電動平衡車為典型的充電產品，其充電狀態下的傳導干擾及抗干擾也是電磁兼容測試時考核的重點。基于以上考慮，我們選擇了表1中的測試項目來考核電動平衡車的電磁兼容性。

根據電動平衡車的特點，結合電磁兼容基礎標準的適用范圍及要求，電動平衡車測試方法引用基礎標準的關系如下：

1)傳導發射和輻射發射限值來源于GB17799.3-2012中表1中的1.1和1.4部分。電磁兼容發射測試不同試驗項目引用標準如下：

a)傳導發射的測試方法來源于GB/T6113.201-2017《無線電騷擾和抗擾度測量設備和測量方法規范第2-1部分：無線電騷擾和抗擾度測量方法傳導騷擾測量》;

b)輻射發射的測試方法來源于GB/T6113.203-2016《無線電騷擾和抗擾度測量設備和測量方法規范第2-3部分：無線電騷擾和抗擾度測量方法輻射騷擾測量》;

c)諧波測量試驗方法來源于GB/T17625.1-2016《電磁兼容限值諧波電流發射限值(設備每相輸入電流≤16A)》;

d)電壓波動和閃爍的限值和試驗方法來源于GB/T17625.2《電磁兼容限值對每相額定電流≤16A且無條件接入的設備在公用低壓供電系統中產生的電壓變化、電壓波動和閃爍的限制》。

2)抗擾度限值來源于GB/T17799.1-2017中表1、表2和表4。電磁兼容抗擾度試驗不同試驗項目引用標準如下：

a)靜電放電抗擾度試驗參數和試驗方法來源于GB/T17626.2-2018;

b)射頻電磁場輻射抗擾度試驗參數和試驗方法來源于GB/T17626.3-2016;

c)快速瞬變脈沖群抗擾度試驗參數和試驗方法來源于GB/T17626.4-2018;

d)浪涌抗擾度試驗參數和試驗方法來源于GB/T17626.5-2019;

e)射頻場感應傳導騷擾抗擾度試驗參數和試驗方法來源于GB/T17626.6-2017;

f)工頻磁場抗擾度試驗參數和試驗方法來源于GB/T17626.8-2006;

g)電壓暫降/短時中斷抗擾度試驗參數和試驗方法來源于GB/T17626.11-2016。

3試驗驗證

在電動平衡車產品EMC測試要求標準編制過程中，標準起草工作組為保證標準給出的EMC測試要求具有正確性及適用性，特邀請了多家單位參與相關的試驗驗證。測試樣品為單輪及雙輪的電動平衡車，是當下市場銷量較好的企業的研發產品，檢測機構分別來自上海電器設備檢測所有限公司和無錫市產品質量監督檢驗院等。

測試該樣品時選取了電動平衡車的充電模式與運行模式兩種狀態，分別進行表2中的發射和抗擾度試驗。

3.1樣品運行狀態

試品接通AC220V/50Hz電壓，放置在10cm絕緣木板上，使電動平衡車懸空，并保持穩定。

1)輻射發射在充電模式和運行模式下進行測試，充電電量為86%~88%、32%~33%和2%~6%，如圖1所示。

2)傳導發射在充電模式下進行測試，充電電量為86%~88%、62%~64%、32%~33%、21%~24%和2%~6%，如圖2所示。

3)輻射抗擾度在充電模式和運行模式下進行測試，充電電量低于85%。

4)其余項目均在充電模式下進行測試，充電電量低于85%。

3.2傳導發射測試數據

本文選取測試結果中的部分數據，分別為充電模式中電量為62%~64%和32%~33%的測試數據，見圖3和圖4。

3.3輻射發射測試數據

本文選取測試結果中的部分數據，分別為充電模式中電量為2%~6%和運行模式的測試數據，見圖5和圖6。

3.4抗擾度測試數據

本文選取抗擾度實驗中典型的射頻電磁場抗擾度和靜電抗擾度進行說明，測試數據見表3及表4。

3.5結果分析

通過分析電動平衡車的發射測試數據，可發現在不同工作模式下輻射發射的測試結果明顯不一致，在不同電量的充電模式下，部分傳導發射的測試結果超出規定限值，且多次測試結果的數據曲線趨勢一致。因此，電動平衡車電磁兼容標準中需給出不同運行模式的設定及相關要求，以此模擬產品實際的充電及工作狀態，增強測試結果的復現性。

我們也按照標準中的測試要求對電動平衡車抗擾度分別進行了相關試驗，測試過程可重復實現，但在試驗后判斷產品是否存在性能降低的現象時，需確定產品哪些性能，通用標準中無法給出。因此參考電動平衡車電磁兼容標準中的附錄A抗擾度試驗判據，這一問題可得到解決。

結合以上驗證結論，制定標準時將電動平衡車工作模式分為充電模式與運行模式兩種狀態，其中充電模式時電動平衡車處于低電量報警狀態或制造商聲明的充電模式下，應預熱20min后進行試驗;工作模式時電動平衡車的電量應大于80%的狀態，正常運行進行試驗。

4結語與展望

未來本文闡述的試驗方法將有相應的推薦性國家標準出臺，為電動平衡車制造商、第三方檢測機構測量電動平衡車產品電磁兼容性提供更準確的依據，杜絕產品在使用時可能出現的電磁兼容安全隱患。相關電動平衡車認證也可根據標準制定實施規則，規范電動平衡車產品質量，促進行業的良性發展。

電動平衡車發射和抗擾度要求標準的制定填補了電磁兼容在電動平衡車產品標準上的缺失，幫助提高了電動平衡車在為人們提供城市代步、安保巡邏、休閑娛樂等功能時的安全性，也為該產品的持續創新和更新換代提供了技術支持，未來甚至有望為電動平衡車重獲“路權”，成為最快全民化的代步工具。

審核編輯：湯梓紅