車輛中心 環能與車電工程處 許志清

近年因應全球暖化、車輛節能相關環保法規要求及各國推廣電動車輛的補助政策等議題，加速全球電動車市場成長，電動車已成為車輛產業重點開發項目，且所搭載的高壓電氣系統（例如：馬達單元、馬達逆變器、電源轉換器、電池管理系統及車載電池充電器等部件），依高壓電源連結介面可區分為車內高壓系統及連接電網之高壓充電系統，如圖1所示。因半導體製程技術進步，使應用於車上零組件的電壓規格再提升，電壓可高達800VDC。如何針對電動車高壓系統及各個車輛電子部品設備的電磁相容性（EMC）進行強化，已成為各車廠及零組件廠商研究開發的主要課題。

圖1、電動車高壓電氣系統

在以往燃油車輛零組件開發過程，為確保12VDC或24VDC於零組件電源線傳導干擾及耐受能力，均會依國際標準化組織（International Organization for Standardization，ISO）車輛零組件電磁相容性的測試要求ISO 7637-2進行測試驗證，此項測試也廣泛地被各大國際車廠的廠規參考引用。因應電動車輛動力系統所需的電壓大幅提升，國際標準化組織（ISO）因應車輛產業發展在2020年5月公佈了新版標準ISO 7637-4，提供車輛高壓（60VDC～1500VDC）零組件使用參考，降低高壓電源線上脈衝干擾影響與避免功能異常發生。

車輛中心（ARTC）在電動車高壓系統驗證技術已完備專業的設備及能力，已通過國際車廠認可，並針對電動車高壓系統EMC測試規範──國際標準ISO 7637-4、歐盟法規ECE R10、國內交通部「車輛型式安全審驗管理辦法」附件五十六之三等測試規範建立相關驗證技術，如下表1說明，亦成為取得全國認證基金會（TAF）及美國實驗室認可協會（A2LA）之認可實驗室。

表1、電動車高壓零組件EMC測試規範應用說明

車輛中心為對應高壓測試發展趨勢與需求，藉由科技專案指導下，建置國內唯一車規kV等級的高功率突波暫態測試設備能量，如圖2所示。除了滿足上述高壓零組件EMC測試需求外，本設備亦具備高速電源轉換速率（Slew Rate : 8V/us）可編輯嚴苛電壓瞬間變化之波形功能，且可支援具V2G（Vehicle to grid）功能的車輛零組件電源轉換使用，提供大容量電源供應及負載回授能力，並可將車內突發之暫態異常現象進行解析，饋入此設備重現此異常波形，協助國內外開發廠商解決實際面臨問題，多方面提供客戶所需的測試服務。

圖2、kV等級高功率突波暫態測試設備

車輛中心電磁相容實驗室積極與歐美日車廠專家進行技術交流，即時掌握車輛產業發展趨勢，技術能量獲得國際車廠GM、Ford、Stellantis、Jaguar  Land Rover及Harley-Davidson等認可，同時也是數十家國際車廠及車電供應鏈指定的研測基地，提供業者從產品研發設計、測試驗證、產品改良與行銷國際等的專案整合服務，將持續關注電動車高壓測試相關的驗證發展，協助車輛產業電動化轉型。

如需進一步了解相關訊息與合作，歡迎洽詢車輛中心電磁相容實驗室人員：

鄒騰億 工程師 聯絡電話：04-7811222 分機3326，Email：fb40g@artc.org.tw

張妙安 工程師 聯絡電話：04-7811222 分機2307，Email：kryan1018@artc.org.tw