參考地耦合對非道路車輛智能網聯終端靜電放電試驗結果的影響

王中 劉雨宸 陳天華 / 上海市計量測試技術研究院

0 引言

針對非道路車輛的污染排放監管問題，國家環境保護標準HJ 1014-2020《非道路柴油移動機械污染物排放控制技術要求》中明確要求用于在線監管的智能網聯終端采用TCP/IP協議作為底層通信承載協議，結合全球導航衛星系統（GNSS）以及無線通信等技術實現實時在線監管功能。非道路車輛智能網聯終端系統功能連接示意圖如圖1所示，在車輛內部通過車載以太網等車載網絡從電子控制單元（Electric Control Unit，ECU）采集車輛工作狀態、實時能耗、污染排放等車輛狀態信息；在車輛外部通過連接全球導航衛星系統和無線通信基站將車輛識別信息、地理位置、車輛狀態信息等數據傳輸至實時在線監管服務平臺。其中智能網聯終端和ECU之間的車載以太網數據傳輸量大且速率高，對電磁干擾非常敏感，尤其是靜電脈沖[1,2]。相關研究也表明，靜電放電的原生和次生脈沖干擾的頻率可以覆蓋幾千赫茲到幾百兆赫茲，對系統產生明顯的電磁干擾[3,4]。由于非道路車輛的作業環境復雜，其電磁兼容安全性要求也較高，尤其是抗靜電放電干擾的性能，試驗等級通常達到10 kV以上。這將對車載以太網通信產生較為嚴重的影響，例如數據丟包、連接中斷，甚至設備損壞[5]。在靜電放電敏感度試驗中，當智能網聯終端和ECU組成的系統出現數據丟包和連接中斷等現象時，難以判定這種現象是由智能網聯終端引起的還是由ECU引起的。該問題給非道路車輛智能網聯終端靜電防護性能的準確判定帶來了很大的困擾[6-8]。……