充电时,你带着钥匙站在车旁,车门却无感而不开锁——这不是钥匙没电,而是充电桩在 125kHz 附近发出的低频谐波,盖住了无钥匙进入系统的唤醒信号。2026 年 11 月 1 日起,GB/T 18487.2-2026 将把这一频段纳入强制测试,本文结合标准要点和两个 60kW/120kW 实测整改案例,给出一套可落地的 EMC 设计清单。
1.电动汽车无钥匙进入系统简介
电动汽车无钥匙进入系统,也称被动式无钥匙进入与启动系统(PEPS),是目前主流的车载智能通信配置,区别于传统机械钥匙或遥控钥匙的主动按压解锁逻辑 —— 用户只需携带合法的智能钥匙(Key Fob)靠近车辆,系统即可自动完成身份认证,随后用户可直接通过车门把手感应区域解锁、进入车辆,全程无需主动操作钥匙;车辆的防盗认证逻辑保持不变,只是将钥匙的主动发射模式改为被动应答模式。
这套系统的核心通信逻辑,依赖低频(LF)与超高频(UHF)两个无线频段的协同工作,兼顾通信可靠性与空间定位精度:
车载端 LF 发射模块:集成于车身控制器(BCM)或专用 PEPS 控制单元,会在车辆周围精准构建半径约 1 米的近场虚拟信号区域 —— 这一覆盖范围是特意设计的,只有当钥匙进入车辆附近的有效感应区间内,系统才会被触发唤醒,避免不必要的无效检测;为了保证穿透车门钣金、玻璃夹层和内饰材料的信号强度,模块的发射场强通常控制在 0.5~5A/m 区间内。
智能钥匙 LF 接收模块:当钥匙进入车载 LF 模块的信号覆盖范围后,其内置的专用接收芯片会被特定频率的曼彻斯特编码信号唤醒;这一过程的通信载波,采用的是行业通用的 125kHz 低频信号 —— 选择这一频率的技术逻辑,是因为低频信号具备较强的绕射能力和金属穿透能力,能稳定穿透车门的多层结构,同时在近场区域内的磁场分布规律更可控,不会出现过度的信号扩散。
UHF 认证与执行环节:钥匙被唤醒后,用 UHF 315MHz / 433.92MHz(部分系统 2.4GHz)向车载 BCM/PEPS 控制器回传加密应答;这一频段的选择,是为了兼顾信号传输速率与控制有效通信距离,避免出现远距离的误触发或误认证。确认车辆处于合法解锁状态后,车身控制器会驱动车门锁执行器,完成机械解锁动作。
为了保证用户的使用体验连贯性,电动汽车无钥匙系统采用了全天候的工作逻辑 —— 即使车辆处于停放状态、未接入充电设备,车载 LF 发射模块也会保持低频的信号检测状态;一旦检测到合法钥匙的回应信号,系统就会从低功耗休眠模式快速唤醒,进入正常工作状态。
2.电动汽车无钥匙进入系统图示
从电磁波传播特性的技术维度看,无钥匙进入系统采用的 125kHz 低频信号,其物理特性恰好适用于车辆的实际使用场景 —— 该频率的电磁波波长约为 2.4km,在近场区域内(约 382m 内)的磁场耦合效应相对较强,同时,由于近场信号的衰减速度远快于远场信号,其有效覆盖范围可以被精准控制在车辆周边约 1 米的区间内,具备较强的绕射能力和金属穿透能力,能稳定穿透车门钣金、玻璃夹层及内饰材料;。
科普:文中出现两个尺度不同的“近场”,请注意区分——① 电磁近场边界:125kHz 波长约 2.4km,其近场/远场分界约在 λ/(2π)≈382m,描述的是电磁波本身强弱随距离的变化规律;② LF 信号设计覆盖区:约 1m,是 PEPS 故意设计的唤醒感应范围。两者不是同一概念,382m 指电磁理论边界,1m 指系统功能边界。
无钥匙进入系统信号链路与充电桩低频干扰耦合路径
但受限于低频通信的先天技术短板,这套信号链路的抗干扰能力相对薄弱:一方面,低频信号的载波带宽较窄,典型带宽仅为 ±2~5kHz,能承载的传输速率仅为 1~10kbps,这意味着干扰信号一旦落入其工作频段区间,就大概率会覆盖或篡改正常的通信信号内容;另一方面,整个通信链路的工作环境暴露在车辆外部,无额外物理隔离或屏蔽保护,外部干扰信号可以直接耦合至正常的通信信号链路中,影响传输质量。
外部干扰信号对无钥匙进入系统通信链路的干扰机制主要包括:
同频带堵塞:无钥匙进入系统在 125 kHz 处检测微弱唤醒信号,如果充电桩在 120 kHz~140 kHz 附近产生较强磁场,会直接抬高钥匙接收机或车辆低频接收前端带内的噪声底,降低信噪比。
灵敏度抑制:即使没有完全同频,较强的邻近频率磁场也可能通过接收机前端非线性或宽带噪声,造成低频接收灵敏度下降。
误唤醒或漏唤醒:低频噪声可能导致钥匙无法识别有效唤醒码,也可能使系统频繁误触发,最终表现为“检测不到钥匙”、无法解锁或无法启动。
电动汽车充电桩对无钥匙进入系统的干扰,形成完整的干扰传导链条:
干扰源:直流快充桩的核心功率变换单元(如 PFC 电路、LLC 谐振电路、IGBT/MOSFET 开关管),在高频动作过程中会产生丰富的谐波噪声,其覆盖范围正好覆盖无钥匙进入系统的工作频段;且充电桩的功率越大,谐波噪声的辐射强度越高。
传播路径:充电桩内部的功率线缆、直流输出母线、充电枪电缆以及设备外壳缝隙,是干扰信号的主要传播路径:功率线缆和直流输出母线上的高频噪声电流,会通过充电枪电缆向外部辐射;而设备外壳的拼接缝隙、散热孔位,如果没有进行有效的电磁密封处理,也会形成电磁泄漏,将内部的干扰信号辐射至空间中。
敏感接收端:车载 LF 接收天线(通常集成在车门把手或车厢内部)和智能钥匙的 LF 接收模块,作为整个通信链路的信号接收端,其工作频段正好与充电桩的干扰噪声频段相重合;两者之间的空间距离可能不足 1 米,进一步放大了干扰耦合的风险。
实际场景中,这类干扰的影响并非理论风险,而是已经被大量用户体验案例验证:当充电桩的低频辐射发射强度过高时,其产生的干扰信号会直接覆盖车辆无钥匙进入系统的正常信号电平,导致智能钥匙的唤醒认证流程出现异常 —— 极端情况下,即使用户携带钥匙站在车辆旁边,车辆也无法识别到合法钥匙的存在,无法正常解锁;部分场景下,还会出现钥匙在车辆周边区域内感应距离缩短、感应失灵、响应速度变慢,或者在充电过程中意外触发车门解锁等异常现象,直接影响用户的用车安全与体验。正因如此,在最新版的充电桩标准中,这类干扰被纳入强制管控范畴。
2.1 新版标准核心变化
电动汽车充电桩产品CCC认证(2026年8月1日起强制实施)的EMC测试要求,来自GB 39752-2024标准引用的GB/T 18487.2《电动汽车传导充电系统 第 2 部分:非车载传导供电设备电磁兼容要求》。而GB/T 18487.2-2026新版标准于2026年4月30日由国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会联合发布,2026年11月1日正式实施,代替GB/T 18487.2-2017。
GB/T 18487.2-2026相比2017版,关于机壳端口无钥匙进入系统频段低频辐射发射测试项的主要变化汇总如下表:
| 章节/内容 | 2017版 | 2026版 | 变化 |
| 4.2 试验期间EUT终端要求 | (无此条款) | 4.2 在试验期间EUT终端要求: • 传导骚扰测试项目中EUT的所有端口应根据情况分别以AN/AAN或CDN端接。 • 电源输入口、信号控制口、有线网口应符合附录B的要求。 • EUT的CPT端口应连接到AE,覆盖AN和/或AAN,根据附录B形成车辆模拟器并连接适当的负载。 • CPT端口的信号/控制线应按照附录B通过各自的模拟提供通信,并通过合适的耦合装置馈电。 |
新增配置 |
| 6. 试验过程中的操作条件-发射试验工况 | 未作明确规定,而实际实验室具体执行时通常选择额定输出功率的20%、50%、80%三个试验点,以50%为典型。 | 额定最大功率的(20±10)% 和 (80±10)% 两个工况。
恒功率设备应覆盖恒功率区间允许输出电压的上下限。 |
更改操作条件 |
| 8. 发射要求 - 辐射骚扰(无钥匙进入系统) | 20kHz~185kHz,附录D(参考GJB 151B-2013) | 2kHz~185kHz,附录D(独立方法) | 发射测试要求频率扩展 |
核心变化速览:2026 版将测试频率下限从 20kHz 扩展到 2kHz,工况改为 20% 与 80% 两个负载点,并采用独立方法替代引用 GJB 151B。
2.1 小结:2026 版最核心变化是三点——频率下限从 20kHz 扩展到 2kHz,测试工况改为 20% 与 80% 两个负载点,且不再引用 GJB 151B 而是采用独立方法。
2.2 测试方法详解
从测试场地、设备、布置、工况到步骤,把新版标准附录 D 的实操要求拆清楚。看完这一节,你能直接据此准备一次完整的机壳端口低频辐射发射测试。
具体的GB/T 18487.2-2026 中 2kHz~185kHz 机壳辐射发射测试项内容,详细介绍如下。
测试目的:
测量直流快充桩在正常工作状态下,通过设备外壳缝隙、散热孔洞及周边空间辐射出的低频骚扰场强水平,验证这一水平不会对同一环境下的车辆无钥匙进入系统产生不可接受的电磁干扰,不会影响车辆的正常解锁、上锁功能。
直流快充桩在正常工作时,其内部的功率变换电路产生的低频干扰噪声,会通过设备外壳的拼接缝隙、散热孔洞,或通过充电电缆、信号电缆向周边空间辐射;而无钥匙进入系统的 125kHz 低频信号,正好处于本测试项的 2kHz~185kHz 覆盖频段内。由于充电桩与车辆在充电时的距离通常不足 1 米,辐射出的干扰信号,可能会直接耦合到车辆无钥匙进入系统的通信链路中;当干扰信号的场强强度超过无钥匙进入系统的抗扰度阈值时,就会造成车辆的无钥匙进入系统灵敏度下降、信号接收失灵,甚至完全无法正常工作。这一测试项的本质,是验证充电桩在低频段的辐射发射水平,不会超过无钥匙进入系统的抗扰度限值,实现跨设备的电磁兼容性能匹配。
那么这套测试,到底在什么场地、用什么设备来做?说白了,必须在符合 CISPR 16-1-4 / CISPR 16-2-3 的专业实验环境下测——核心配置就这几样:
为保证测量结果的精度和可重复性,测试必须在符合 CISPR 16-1-4 / CISPR 16-2-3 标准要求的专业实验环境下进行,核心配置包括:
屏蔽室:这是测试的核心场地配置,能够有效隔离环境中的外界电磁干扰,避免外界信号干扰测量结果;同时,地面必须铺设符合标准要求的金属参考接地平板,保证被测设备和测量系统的接地电位统一,避免出现接地环流影响测量结果。
测量仪器:核心的测量设备,必须采用符合 CISPR 16-1-1 标准要求的电磁骚扰测量接收机,其频率测量范围需要覆盖本测试项的 2kHz~185kHz 频段,且接收机的测量灵敏度、幅值精度、测量带宽特性,必须满足标准中规定的测量精度要求;此外,测试系统必须配置专用的低频磁场环路接收天线 —— 这是本测试项区别于高频段辐射发射测试的关键设备选型要求:高频段辐射发射测试通常采用双锥天线或对数周期天线,而本测试项测量的是低频磁场辐射分量,这类天线对低频磁场信号的接收灵敏度远高于其他天线。天线的接收频带必须覆盖 2kHz~185kHz 的测量区间,天线系数需要经过专业校准机构校准,保证测量的场强值精度。
测试辅助设备:为了模拟充电桩的实际带载充电工况,测试系统必须配套使用可编程交流电源、可编程直流电子负载、多参数功率分析仪和车辆充电状态模拟装置。其中,可编程交流电源需要提供足够的功率输出能力,能模拟电网的正常供电状态,以及一定幅度的电网电压波动、谐波失真状态;可编程直流电子负载需要具备足够的电压、电流吸收能力,能够模拟直流快充桩在不同负载点下的正常工作状态;车辆充电状态模拟装置的作用,是模拟车辆与充电桩之间的正常物理连接与通信交互状态,让充电桩在测试时处于正常充电模式,而非空闲状态。
专用人工网络(AN) :根据标准的要求,非车载充电设备的交直流电源端子、通信信号端子,必须安装专用的人工网络(AN)或阻抗稳定网络(ISN);这一设备的核心作用,是将非测试用的外界干扰信号从供电网络中隔离出去,为被测设备的电源端子提供稳定的、符合标准要求的阻抗参考,保证测量结果不受供电线路外界干扰的影响,提升测量结果的可重复性。
测试布置:
需要严格遵循 GB/T 18487.2-2026 附录 D 的规范性强制要求,每一项布置细节都直接影响测试结果的准确性,核心步骤与技术约束如下:
被测设备(EUT)的位置摆放:落地式直流快充桩应按照正常安装状态,直接放置在半电波暗室内部的水平参考接地平板上;设备所有的金属外壳部分,包括底板、侧板、门板等,都必须与参考接地平板实现可靠的等电位连接。对于壁挂式直流快充桩,测试时需要将其安装在 0.8 米高的非导电测试台上,设备背部的金属安装平面必须与测试台的金属安装支架实现良好的电气连接;支架需直接与参考接地平板可靠连接,保证设备的参考电位与地平面一致。
电缆的布置与端接:被测设备的所有外接电缆,包括输入电源电缆、直流输出电缆、通信信号电缆、控制导引电缆等,必须采用实际产品使用的标准长度。所有电缆应按照实际产品的正常布线方式进行布置,离地高度和与其他金属部件之间的距离,应尽可能模拟实际安装使用时的状态。对于直流输出电缆、通信信号电缆这类在实际使用中需要端接车辆的线缆,测试时应将线缆连接到充电接口适配的车辆模拟装置上;该装置需放置在与实际车辆位置匹配的绝缘支撑块上,其金属外壳部分必须通过尽可能短的接地线与参考接地平板可靠连接。所有的信号线必须使用和实际产品同规格的屏蔽线缆,且屏蔽层必须按照标准要求实现 360° 环接接地,不允许采用 "Pigtail" 式的小线段接地;电源电缆必须采用和实际产品同规格的非屏蔽电缆,布线过程中应尽量减少电缆的非必要弯曲半径,避免对内部导线的分布参数造成影响。
接收天线的位置设置:低频磁场环路接收天线需要放置在距离被测设备外壳基准平面 1 米的位置 —— 这一测试距离是标准根据实际充电场景中,车辆与充电桩的典型距离尺寸特意规定的,区别于高频段辐射发射测试的 3 米或 10 米距离要求。环天线置于供电设备表面前 1m,环天线平面调整平行于供电设备表面,并平行于环形天线连接器的轴线,沿被测设备表面移动环天线(保持 1m 间隔)找最大辐射点;调整环形天线至垂直平面,使测量接收机给出最大读数;被测设备每个平面重复。
试验负载的配置要求:为了复现充电桩的实际工作状态,测试时,充电桩的输出端必须连接符合标准要求的可编程直流电子负载,负载需模拟充电桩在实际充电场景中与车辆的交互连接状态;同时,供电输入端必须连接专用的人工网络(AN),再通过人工网络连接到可编程交流电源上,避免供电网络中的外界干扰信号进入测量系统。
环境条件的基准要求:测试环境应保持在常规室内环境温度范围(23℃±5℃),相对湿度控制在 40%~70% 之间,且环境的背景噪声电平必须比标准规定的辐射发射限值低至少 6dB。这一要求的目的,是避免环境中的背景噪声信号或温湿度影响设备的实际辐射状态,导致测量结果出现偏差;如果背景噪声达不到这一要求,需要在测量结果中扣除背景噪声的幅值,以保证结果的准确性。
测试布置的典型架构示意图如下:
测试工作模式配置
测试工况的设置,必须真实反映充电桩在实际充电场景中的最大辐射状态 —— 这是保证测试结果能够真实反映实际场景风险的核心前提。根据 GB/T 18487.2-2026 的相关要求,测试需在被测设备的典型工作模式下进行,且测试负载应覆盖规定的典型工作点。
发射类测试需要覆盖两种典型负载条件,因为这两种工况下,充电桩的功率模块开关噪声辐射水平是最具代表性的:
20% 额定功率负载工况:这一工况模拟的是充电初期或末期的小功率充电状态,此时充电桩的功率变换模块通常处于非连续导通模式,其低频段开关噪声的频谱分布相对丰富,是实际充电场景中的典型工作状态。
80% 额定功率负载工况:这一工况模拟的是直流快充的正常充电状态,此时充电桩的功率变换模块处于满载连续导通模式,功率开关器件的开关电流达到最大,是设备在正常充电场景中,对外辐射干扰水平最高的工作状态,也是测试的重点验证工况。
对于直流电压工作范围较宽的直流快充桩(如额定输出电压为 200V~1000V 的通用直流快充桩),测试负载条件还需额外覆盖额定输出电压上限、额定输出电压下限两个极端工作点;这是因为直流快充桩的功率变换模块在不同输出电压负载下,开关噪声的频谱分布和辐射水平存在一定差异,需要验证其在整个正常输出电压范围内的辐射水平均低于标准限值。
设备工作模式的配置要求如下:
充电状态的配置:被测设备需要处于正常的实际充电模式,即与车辆模拟装置完成充电握手交互后,进入正常充电状态;所有与充电过程相关的辅助电路、冷却散热系统和功率变换模块,都必须处于正常工作状态,完全模拟真实的充电场景。
通信端口的配置:对于带 PLC(电力线通信)、CAN 通信或其他数字通信接口的直流快充桩,测试时必须将通信接口配置为实际正常工作状态,传输真实的充电报文交互帧;不允许将通信接口配置为休眠状态或 dummy 负载状态,避免遗漏通信信号对辐射水平的耦合影响。
散热系统的配置:被测设备的冷却风扇、散热片等散热系统,必须按照实际产品的正常工作状态配置 —— 如果风扇是温控启动的,测试时必须模拟足够高的内部温度,让风扇处于持续运转状态;如果风扇是常转型的,测试时必须保持正常的运转状态;这是因为冷却风扇也是一个潜在的辐射干扰源,且风扇的运转状态会影响设备内部的温度分布,进而影响功率器件的开关噪声水平。
其他辅助配置:设备的所有其他功能配置,如充电状态指示、蓝牙 / 远程通信模块等,都必须按照实际使用时的工作模式进行配置;不能为了降低辐射水平,刻意关闭或改变这些辅助功能的正常状态。
测试过程中,需要先用近场探头对充电桩的所有辐射面进行预扫描,找到设备的最大辐射方向;随后调整接收天线的位置,使其对准设备的最大辐射方向,再进行正式测量,确保捕捉到设备在该工况下的最大辐射发射值。
测试步骤与流程:
GB/T 18487.2-2026 附录 D 规定的正式测试步骤,与常规辐射发射测试的逻辑基本一致,但在细节上做了匹配低频磁场测量特性的针对性调整,核心流程如下:
测试环境检查与验证:在正式接通测试系统电源之前,需要先确认半电波暗室的内部环境条件,包括温湿度、接地平板的接地电阻,满足测试要求;随后,在不开启被测设备的情况下,将测试系统的所有设备配置调整到正式测量状态,测量并记录环境背景噪声的幅值电平。标准明确要求,环境背景噪声的电平值,必须比测试项目的限值要求低至少 6dB;如果这一条件不满足,需要采取额外的屏蔽措施,或在测量结果中扣除背景噪声的幅值,以保证正式测量结果的准确性。
被测设备的预热与工作状态验证:将被测设备按照标准要求的布置方案摆放完成,接通供电电源后,将设备的输出端连接到可编程直流电子负载上,随后将设备开机预运行足够时间,使其功率变换模块、散热系统的工作状态完全稳定;部分大功率直流快充桩的预热时间可能更长,需根据实际产品的技术要求确定。随后,通过调整电子负载的设定值,将被测设备的工作模式精准配置到规定的测试工况下,验证设备的冷却风扇、散热片、通信模块等所有辅助部件处于正常工作状态。
测试系统的配置校准:根据标准规定的测量带宽要求,设置电磁骚扰测量接收机的参数:测量带宽为 200Hz,在 2kHz~185kHz 的测量频段范围内,采用水平和垂直极化两个方向进行测量;同时,将接收机的扫描速度、衰减器设置值,调整到与正式测量要求完全一致。随后,将接收机与接收天线的链路衰减值、天线系数,预先输入到测量接收机中,保证测量的场强值精度。
正式辐射发射测量:开启被测设备和测量接收机,按标准规定的测量顺序,对被测设备的所有辐射面进行测量;在测试过程中,需要根据预扫描的结果,调整接收天线的高度、极化角度和相对位置,在每一个测试工况下,分别捕捉到水平极化和垂直极化两种状态下的最大辐射发射电平值;并记录下最大辐射电平值对应的频率点和极化方向。
测试结果的记录与处理:标准规定,测试结果需要用辐射磁场强度的形式表示,单位为 dBμA/m 或 dBpT;对于每一个测试工况,需要记录其对应的最大辐射发射电平值,以及该电平值对应的精确频率点;如果在多个频率点上,辐射发射值都接近或超过了标准的限值线,需要将这些频点的测量数据全部记录下来,作为后续整改或判定的核心依据。
测试结束后的复位操作:完成所有规定频段的测量后,先将被测设备的输出负载调整到最小值,随后关闭电子负载、被测设备的供电电源,最后关闭测量接收机的电源;整理好所有测试电缆和辅助设备,恢复测试场地的原始状态。
2.2 小结:测试成功的关键是'场景复现'——EUT 摆放、电缆走线、天线距离、负载工况必须与真实充电状态一致,否则实验室结果无法反映现场风险。
2.3 限值分段解析
2kHz~185kHz 的限值不是一条平线,120~140kHz 区间最严(55 dB(μA/m)),正好覆盖无钥匙进入系统 125kHz 工作频段。
重点提示:120~140kHz 区间限值最严,为 55 dB(μA/m),正好覆盖无钥匙进入系统 125kHz 工作频段。
测试限值:
测试的频率范围覆盖 2kHz~185kHz 的完整区间,正好包含了无钥匙进入系统使用的 125kHz±5kHz 的工作频段;这一区间的限值采用了分段线性递减的形式,而非单一的固定电平,这是标准起草组综合考虑无钥匙进入系统的实际抗扰度特性后,特意确定的技术逻辑。
正式测量时,磁场辐射发射的限值,必须在规定的测试距离 1 米处,满足峰值测量的要求;具体的限值分段值及测量仪器带宽要求,如下表所示:
| 频率范围 (kHz) | 峰值限值 dB(μA/m) | 变化趋势 |
|---|---|---|
| 2 ~ 10 | 62 → 60 | 随频率线性递减 |
| 10 ~ 30 | 60 | 恒定 |
| 30 ~ 75 | 60 → 95 | 随频率线性递增 |
| 75 ~ 120 | 95 → 55 | 随频率线性递减 |
| 120 ~ 140 | 55 | 最严区间 |
| 140 ~ 185 | 55 → 95 | 随频率线性递增 |
需要特别强调的是,上表中给出的限值,是在规定的 1 米测试距离下,接收天线测得的被测设备的辐射发射场强值;这一限值的宽松程度,是根据无钥匙进入系统的实际抗扰度水平确定的,能保证绝大多数车辆在充电场景中不会受到干扰。
2.3 小结:限值曲线的'马鞍形'设计表明,标准真正想管的是 120~140kHz;对这一频段没有 6dB 以上裕量的设计,现场大概率会触发无钥匙系统失灵。
3. 无钥匙进入系统频段低频辐射发射测试不通过的EMC对策方案
3.1 低频辐射发射超标的常见原因
根据大量实测数据,直流快充桩在 2kHz~185kHz 频段内的辐射发射超标,90% 以上的根源,来自功率变换单元的噪声干扰,以及屏蔽、滤波或接地设计上的缺陷。这些缺陷的本质,是干扰源的噪声未被有效抑制,或耦合路径未被有效阻断,常见的技术短板可归纳为四类:
功率变换单元的开关噪声幅度过大:这是导致低频辐射发射超标的最直接的根源,也是直流快充桩特有的高发风险点。直流快充桩的核心功率变换单元(含 PFC 电路、LLC 谐振电路、输出整流电路),工作时 IGBT/MOSFET 功率开关器件的高速开关动作,会在该频段内产生丰富的谐波噪声;如果功率变换单元的 PCB 布局、滤波或屏蔽设计不到位,没有对这些谐波噪声进行有效的抑制,噪声的幅度会直接超过标准规定的限值,导致测试不合格。实际案例中,功率变换单元的开关频率,正好与无钥匙进入系统的工作频段 125kHz 存在重合,或其谐波分量落在该频段内;当功率变换单元的驱动电路参数设计不合理时,其产生的谐波噪声幅度,会显著超过标准限值。
充电电缆或信号线的天线辐射效应:这是最容易被忽视的间接传播路径,也是很多企业在整改时容易遗漏的环节。充电桩的充电枪电缆、直流输出母线、以及通信信号电缆,在理论上可以等效为一段接收天线;如果这些电缆的屏蔽层存在制作工艺缺陷,或屏蔽层的端接方式不符合规范要求,功率变换单元产生的低频干扰噪声,就会在电缆的屏蔽层上形成共模噪声电流,激励出较强的共模辐射磁场,将内部的干扰信号,以电磁波的形式向周边空间直接辐射。这类问题的典型表现是,辐射超标频点的幅值,会随着电缆的长度变化而变化 —— 这是判断辐射超标是否由电缆屏蔽层缺陷导致的重要依据。
机箱的电磁密封性能不足,缝隙泄漏超标:这是低频辐射发射超标的常见技术原因。充电桩的金属机箱,理论上是一个完整的屏蔽体,可以将内部的辐射干扰场,完全封闭在设备内部;但如果机箱的门板、侧板、钣金拼接缝隙未进行良好的电磁密封处理,或屏蔽层的接缝处存在导体氧化、接触不良的情况,或散热孔位的防尘网没有采用导电材质,就会形成电磁泄漏,将功率变换单元产生的干扰信号,通过这些缝隙向外辐射。这类问题的典型表现是,辐射超标频点的幅值,与缝隙的实际尺寸、数量存在正相关,且在机箱缝隙的垂直方向上,辐射强度明显更高。
滤波电路设计参数选型不合理,衰减度不够:这是最容易通过调整器件参数解决的技术原因,也是很多企业在初次设计时容易低估的风险点。部分企业在设计时,低估了功率变换单元产生的低频干扰幅度,没有针对该频段设计有效的滤波电路,或滤波器件的选型、参数设计不合理 —— 例如,共模电感的电感量不足,或 X 电容、Y 电容的容量大小不合适,导致对该频段噪声的衰减度未达到设计要求;还有部分企业的滤波电路 PCB 布线存在缺陷,导致输入和输出回路之间发生二次耦合,干扰信号直接通过电路回路耦合到电缆上,向外辐射。这类问题的典型表现是,电源端口的传导发射测试结果,与辐射发射测试结果存在高度相关性 —— 传导发射超标的样品,辐射发射测试基本都会超标。
3.2 综合整改EMC对策方案
整改逻辑:先抑制干扰源强度,再阻断耦合路径,最后加强敏感接收端防护——三要素缺一不可。
解决低频辐射发射超标问题,需从电磁干扰的三要素(干扰源、耦合路径、敏感接收端)出发,按优先级实施整改措施 —— 这一整改逻辑的核心,是先降低干扰源的强度,再阻断耦合路径,最后才是加强敏感接收端的防护,这样才能保证整改效果的同时,控制成本。
优先抑制干扰源的噪声强度
整改的最优先维度,是直接降低干扰源的噪声强度 —— 这是解决辐射超标问题的最根本措施。对于直流快充桩而言,核心的干扰源是功率变换单元的开关噪声,因此优化功率变换单元的开关噪声特性,是整改的重中之重:
优化功率变换单元的开关速率和开关频率:通过调整功率器件的栅极驱动电阻阻值,减小电路的寄生电感,降低开关过程中的电流变化率(di/dt)和电压变化率(dv/dt),从而减小谐波噪声的辐射强度 —— 这是从根源上降低干扰源强度的技术措施。需要特别强调的是,这一调整需要在开关损耗和干扰辐射水平之间进行细致平衡 —— 驱动电阻阻值过大,会导致开关管的开关损耗上升,影响充电效率;因此,参数的调整需要在开关损耗增量可接受的范围内进行。(原理:开关边沿越陡,di/dt、dv/dt 越大,高次谐波含量越高;适度缓变边沿可从源头削减谐波幅度。)
增加开关管的专用吸收电路:在功率开关器件的两端,设计安装专用的 RC 吸收电路或 RCD 吸收电路,可以有效降低开关过程中的电压尖峰,减少高次谐波的辐射强度。(原理:RC/RCD 吸收网络为开关电压尖峰提供低阻抗泄放通路,将瞬态能量转化为热能耗散,抑制高次谐波辐射。)
优化功率变换单元的 PCB 布局工艺:这是降低开关噪声辐射强度的关键措施,很多时候比增加滤波器件更有效。在进行功率变换单元的 PCB 布局设计时,需要尽可能缩短功率器件之间的高频电流回路长度,减小高频电流环路的面积;同时,将功率变换单元的输入回路、输出回路,与其他弱电信号回路的走线分离开,避免相互之间发生电磁耦合。具体的工艺要求包括:功率走线和信号线之间的间距应≥3mm,或用地线进行屏蔽隔离;相关的功率回路布线,应尽可能采用顶层或底层的直走线路径,避免在多层 PCB 的内层走线;这样可以有效降低走线之间的分布电容,减少干扰信号的耦合路径。
更换功率变换单元的拓扑结构:如果条件允许,可将功率变换单元的硬开关拓扑结构,更换为 LLC 谐振移相桥拓扑结构或软开关拓扑结构 —— 这类拓扑结构的开关噪声水平,远低于传统的硬开关拓扑结构;且其开关噪声的频谱分布更集中,噪声辐射幅度更低。
阻断干扰信号的耦合路径
在抑制干扰源强度的基础上,下一步是切断干扰信号从内部到空间的传播路径:
强化设备外壳的整体屏蔽效能:这是解决辐射超标问题的核心措施,整改时需要先对机箱的电磁密封性能进行检查,重点处理所有的拼接缝隙、散热孔位和进出线孔。对于机箱的拼接缝隙,可以在缝隙的内部安装导电泡棉、铍铜簧片或导电橡胶条这类电磁密封材料,增加接缝处的电磁接触面积;在安装过程中,需要保证接缝处的紧固螺钉间距≤2cm,压缩力均匀,确保缝隙的泄漏水平控制在最低限度。对于机箱的散热孔位,需要将原有的非导电材质防尘网,更换为导电材质的金属防尘网,或在散热孔位内侧安装金属波导通风板 —— 这类波导板的截止频率,远高于干扰信号的频率,可以在保证通风散热的前提下,将干扰信号的泄漏量降低到合理水平。对于机箱的进出线孔,需要采用带屏蔽的电缆防水接头,或在进出线的位置安装金属屏蔽压板,将电缆的屏蔽层与机箱外壳实现可靠的 360° 环接接地。(原理:机箱本质是法拉第笼,缝隙与孔位是电磁泄漏的薄弱点;导电衬垫与波导通风板把泄漏路径的阻抗压到最低。)
优化电缆的屏蔽层和端接工艺:电缆是干扰信号向外辐射的主要传播路径,整改时需要将所有的交直流电源电缆、充电枪电缆、控制信号线,全部更换为带屏蔽层的专用电缆;其中,电力线需要采用单层屏蔽电缆,通信信号线需要采用双层屏蔽电缆。电缆的屏蔽层编织密度或覆盖面积,必须满足抗干扰设计的要求,以保证对低频干扰信号的屏蔽效能。在端接屏蔽层时,必须采用 360° 环接接地的工艺,将屏蔽层的整个端面与电缆的连接器金属外壳可靠连接,再通过连接器外壳,将屏蔽层与充电桩的机箱外壳实现低阻抗接地连接;禁止采用 "Pigtail" 式的小线段搭接 —— 这类工艺的搭接线长度,会加剧干扰信号的辐射。(原理:“Pigtail” 式小线段接地时,其长度与干扰波长可比拟,自身会形成偶极天线,反而加剧共模辐射;360° 环接使屏蔽层全周等电位,消除该天线效应。)
增加专用的共模噪声滤波环节:这是切断电缆传播路径的有效补充措施,整改时,需要在直流输出母线的正负极线上,以及交流电源输入线路上,串联合适的专用共模电感;共模电感的电感量参数,需要根据实际测试的干扰信号频谱进行选择,保证在低频段有足够的阻抗,衰减共模噪声的幅度。同时,在共模电感的前后两端,分别加装合适容量的 X 电容和 Y 电容组成的 LC 滤波电路;将共模噪声电流,在电缆的输出端,提前有效抑制,降低电缆上的共模噪声电流幅度,从而降低辐射场强。(原理:共模电感对共模电流呈现高阻抗,迫使噪声经 X/Y 电容回流,在电缆端口前就被抑制;电感量越大,低频段阻抗越高、衰减越强。)
加强关键电路的局部屏蔽与接地设计
在做好整体屏蔽的基础上,对核心的干扰源进行单独的局部屏蔽,是进一步降低辐射水平的补充措施:
对功率变换单元进行单独的局部屏蔽处理:如果功率变换单元的辐射噪声水平较高,可以用 1mm 厚的镀锌钢板或镀锡磷青铜板,制作一个专用的屏蔽罩,将整个功率变换单元及其所有的功率走线,全部封闭在这个屏蔽罩内;屏蔽罩需要尽可能贴近功率变换单元的外壳,保证良好的电气接触性能;屏蔽罩的安装平面,需要与充电桩的主接地平面,实现多点的低阻抗等电位连接,这样可以将功率变换单元的辐射噪声,完全封闭在设备内部,不会耦合到电缆上。
优化设备的回流系统设计:回流系统是屏蔽效能的基础保障,整改时需要将功率回流、信号回流和屏蔽导体分开布置,最后在一点进行可靠的等电位连接,形成完整的低阻抗回流网络通路;避免采用级联的回流方式,防止形成回流环路。所有的回流搭接连接线,必须采用表面积较大的编织线或宽而薄的铜排,保证搭接线的低阻抗;搭接线的长度,应尽可能控制在干扰信号波长的 1/20 以内,避免搭接线形成额外的辐射天线。
增加铁氧体磁环的吸收滤波措施:这是一种成本低廉但行之有效的辅助整改措施,在条件允许的情况下,在所有外接电缆的适当位置加装匹配频段的锰锌或非晶铁氧体磁环,磁环的内径需要与电缆的外径紧密配合,保证磁环与电缆的接触面积足够大;这样可以将干扰信号,转化为热能耗散掉,既可以抑制干扰信号的辐射强度,也可以抑制外界干扰信号进入设备内部。
优化辅助电路与通信链路的滤波性能
直流快充桩的辅助电路与通信链路,是干扰信号传递的桥梁,整改时需对其进行针对性优化:
改善辅助电源的 EMI 滤波性能:辅助电源是干扰信号传播的重要路径,整改时需要在辅助电源的输入侧和输出侧,都加装专用的 EMI 滤波电路;或在辅助电源的输入端,增加专用的共模电感,在输出侧加装去耦电容,将辅助电源本身产生的干扰信号幅度,降低到合理水平,避免辅助电源线上的干扰信号,耦合到其他电路回路。
优化通信链路的抗干扰与滤波性能:通信链路是干扰信号传播的重要路径,整改时需要在通信接口的两端,分别加装共模电感和 RC 滤波网络;或在通信线的两端,分别加装专用的信号滤波器,抑制通信信号中的共模噪声,避免功率变换单元产生的干扰信号,通过通信链路进行传播。此外,通信线应尽可能采用屏蔽线,屏蔽层按规范端接,进一步降低干扰信号的耦合风险。
增加去耦电容的高频滤波效果:在功率变换单元的直流侧母线之间,以及相关电路的电源引脚之间,增加去耦电容,为干扰信号提供一个低阻抗的旁路通路,降低电路回路之间的干扰信号耦合幅度。
上述整改所需的 EMC 防护器件(共模电感、TVS、ESD 二极管等),可由雷卯EMC小哥提供选型支持与方案验证配合。
3.4 加强车载无钥匙接收端的抗扰度防护
前面的措施都集中在充电桩一侧。实际上,EMC 三要素的第三环——敏感接收端——也有优化空间。当充电桩干扰已不可避免时,提升无钥匙系统自身的抗扰度是最后一道防线。
智能钥匙 LF 接收模块的窄带滤波与屏蔽:在接收芯片前端增加 125kHz 窄带 LC 滤波或陶瓷滤波器,抑制带外谐波;同时对钥匙 PCB 的 LF 输入端做局部屏蔽罩处理,减少空间磁场的直接耦合。
车载 LF 接收天线的位置优化:车门把手 LF 天线应尽量远离充电枪插座与直流母线走线,避免与充电电缆长距离平行布置;必要时在充电口附近增加局部磁屏蔽板。
接收机前端增加窄带滤波器/陷波器:在 BCM/PEPS 的 LF 接收通道上串入 125kHz±5kHz 的窄带滤波器,把充电桩 2~185kHz 的宽频干扰阻挡在解调电路之前。
接收端软件层面的去耦/容错算法:采用多次唤醒确认、跳频或冗余认证机制,避免单次误触发导致'检测不到钥匙'或'误解锁';同时增加 RSSI 阈值自适应,提升在充电桩近场的鲁棒性。
3.3 典型整改案例分析
以下为两个已验证的实际工程整改案例,可直接参考复用整改逻辑:
案例一:60kW 直流快充桩辐射超标整改
问题表现:某款60kW 商用直流快充桩,在进行 GB/T 18487.2-2026 标准的低频辐射发射测试时,发现其在 30kHz~150kHz 频段内的辐射发射电平值较高,其中在 125kHz 频点的辐射发射值,超过标准限值约 10dB;该桩型在实际充电场景中,曾多次导致周边车辆的无钥匙进入系统灵敏度下降、信号接收失灵,用户投诉率显著高于其他桩型。
根源定位:通过近场探头扫描,结合干扰信号频谱分析工具进行定位,确认核心干扰源是功率变换单元的 PFC 电路和 LLC 谐振电路;其产生的低频共模噪声,通过直流输出母线和充电枪电缆的屏蔽层缝隙处,以及机箱缝隙向外辐射,是导致超标的主要原因。进一步排查发现,该产品的直流输出母线未采用屏蔽电缆,且机箱的拼接缝隙处没有进行电磁密封处理,存在较大的缝隙泄漏;同时,其功率变换单元的驱动电路中,没有配置 RC 吸收电路,开关噪声幅度较大。
针对性整改措施:根据检测结果,采取了四项针对性整改措施:
将原有的功率变换单元的硬开关拓扑结构,更换为了 LLC 谐振移相桥拓扑结构,在不影响充电效率的前提下,将开关管的开关上升沿时间,从 100ns 延长到了 200ns,直接降低了开关过程中的 di/dt 和 dv/dt 幅度;
在功率变换单元的 PFC 电路和 LLC 谐振电路的开关管两端,分别增加了由 47Ω 电阻(R10/R11/R18/R19/R26/R27/R34/R35)和 100nF 电容(C9/C10/C11/C12/C14/C15/C16/C17)串联组成的 RC 吸收电路;
将直流输出母线的裸铜线,更换为了双层屏蔽电缆,屏蔽层采用了 360° 环接接地的工艺;
在机箱的拼接缝隙处,加装了导电泡棉和铍铜簧片的组合电磁密封材料;并将机箱进出线孔的普通电缆接头,更换为了带屏蔽功能的金属电缆防水接头。
整改验证效果:整改后的样品,在相同的测试环境下进行复测,其辐射发射水平在整个频段内都低于标准限值,其中在 125kHz 频点的辐射发射值,从未整改前的超标 10dB,降低到了限值以下,有近 6dB 的安全裕量。随后的实际场景功能验证中,模拟无钥匙进入系统在充电枪附近的信号接收完全正常,该型号充电桩顺利通过了所有测试项目。
案例一电路原理示意图
案例二:120kW 直流快充桩辐射超标整改
问题表现:某款120kW 分体式直流快充桩,在进行 GB/T 18487.2-2026 标准的低频辐射发射测试时,发现其在 20kHz~80kHz 频段内的辐射发射电平值较高,另外在 60kHz 和 125kHz 两个频点的辐射发射值,均超过了标准限值;且在实际充电场景中,距离充电桩 1 米内的车辆,无钥匙进入系统的感应距离明显缩短,存在显著的干扰风险。
根源定位:通过近场探头扫描,结合频谱分析工具,最终锁定了三个主要的干扰传播路径:一是功率变换单元的散热片,没有进行接地处理,形成了一个等效的辐射天线;二是充电枪电缆的屏蔽层,采用了 "Pigtail" 式的搭接工艺,导致干扰信号在屏蔽层上形成了共模辐射;三是功率变换单元的交流输入侧的 EMI 滤波电路,没有针对低频段进行优化设计,对低频噪声的衰减度不足。
针对性整改措施:根据检测结果,采取了四项针对性整改措施:
在功率变换单元的散热片底部,通过一片宽 20mm 的编织接地线,与功率变换单元的GND实现了可靠连接;
将充电枪电缆的屏蔽层的 "Pigtail" 式接地工艺,更换为了 360° 环接接地的工艺,将屏蔽层的整个端面与充电枪的金属外壳可靠连接;
优化了交流输入侧的 EMI 滤波电路的参数,将原有的 20μH 共模电感(Lcm1),更换为了 80μH 的车规级共模电感,增加了对低频段噪声的衰减度;(原理:共模电感阻抗 Z=2πfL,在 125kHz 下 80μH 较 20μH 阻抗约提升 4 倍,折算约 12dB,对共模噪声的衰减显著增强。)
在直流输出侧的母排上,额外串联了一组差模电感(Ldm1)和共模电感(Lcm2)的组合滤波器件,进一步衰减了功率变换单元产生的低频共模噪声。
整改验证效果:整改后的样品,在相同的测试环境下进行复测,其辐射发射水平在整个频段内都低于标准限值,且有近 10dB 的安全裕量;其中在 125kHz 频点的辐射发射值,从未整改前的超标近 8dB,降低到了限值以下。实际场景功能验证时,车辆在正常充电距离内,无钥匙进入系统的信号接收灵敏度,与不在充电桩附近时的状态完全一致,干扰现象完全消除,产品顺利通过测试。
案例二电路原理示意图
4. 结论
GB/T 18487.2-2026 版标准的无钥匙进入系统频段低频辐射测试项,是行业合规的硬性强制门槛,是对 2017 版标准的系统性技术升级,精准匹配了国内直流快充桩的实际应用场景;这一测试项的正式实施,将从技术标准层面,强制约束直流快充桩的低频辐射发射水平,解决已经在实际场景中暴露出来的干扰问题。
新版标准的测试难度显著提升,与 2017 版相比,2026 版标准对低频辐射发射的测试要求,在限值的严格程度、工况的覆盖范围、合格判定的逻辑维度上,都有了显著提升,行业的技术合规成本将被明显拉高。
距 2026 版标准实施仅剩数月时间,直流快充桩企业需从技术、测试、认证三个维度,提前进行技术储备,布局合规性升级,制定差异化的产品合规认证策略,规避合规风险。
本文重点回顾:① 2026 版将测试频率下限从 20kHz 扩展到 2kHz,工况改为 20% 与 80% 两个负载点;② 限值在 120~140kHz 最严(55 dB(μA/m)),正好覆盖无钥匙进入系统 125kHz 工作频段;③ 整改遵循“抑源—阻断—防护”三要素顺序,先降干扰源强度,再断耦合路径,最后加强接收端。
5. 雷卯电子防护器件选型参考
本节由上海雷卯电子·雷卯EMC小哥结合公开方案库与器件索引,梳理出本应用场景下直流快充桩侧端口与车载无钥匙进入系统接收端两类接口的推荐防护器件及关键参数,供设计参考。所有型号与参数均以雷卯一手器件资料为准,选型时建议核对最新版规格书。
5.1 车载无钥匙进入系统(接收端)防护器件选型
表 5-1 车载无钥匙系统接收端 EMC 防护器件(雷卯)
| 接口 | 典型应用 | 推荐型号 | 关键参数 | 封装 |
| CAN 总线 | 车载 PEPS↔BCM 整车通信(AEC-Q101) | SMC24 | 24V·Bi·25pF·±30kV·5A·2ch | SOT-23 |
| LIN 总线 | 车身分布式 LIN 子网 | PESD1LIN | 15V·Bi·15pF·±23kV·5A·1ch | SOD-323 |
| 车载以太网 | 100/1000BASE-T1 总线防护 | PESD2ETH100-T | 24V·Bi·3pF·±30kV·3A·2ch | SOT-23 |
| CAN-FD 总线 | 高速 CAN-FD 通信 | SMC24LVQ | 24V·Bi·5pF·±30kV·4A·2ch | SOT-23 |
| FlexRay | FlexRay 车载网络 | SMC24LV | 24V·Bi·5pF·±30kV·5A·2ch | SOT-23 |
| 射频天线 | LF 125kHz / UHF 315·433MHz 天线 ESD | ULC0511CDN | 5V·Uni·0.3pF·±30kV·6A·1ch | DFN1006 |
5.2 直流快充桩端口防护器件选型
表 5-2 直流快充桩对外端口 EMC 防护器件(雷卯)
| 接口 | 典型应用 | 推荐型号 | 关键参数 | 封装 |
| CAN 通信 | 充电桩对外 CAN 通信接口 | SMC24 | 24V·Bi·25pF·±30kV·5A·2ch | SOT-23 |
| 12V 电源 | 辅助电源/直流母线浪涌钳位 | SMF15CA | 15V·8.2A·200W·TVS | SOD-123FL |
| USB 接口 | 诊断/维护通信口(USB 2.0) | SR05 | 5V·Uni·0.45pF·±20kV·10A·3ch | SOT-143 |
| RS485 | 充电桩外设 RS485 通信 | SM712 | 12V·Uni·34pF·±30kV·22A·2ch | SOT-23 |
| 共模滤波 | 电源/信号共模噪声抑制 | LDW43T-513T | 51µH·2800Ω·4.5×3.2×2.6mm | SMD |
备注:需一对一选型支持,可联系上海雷卯电子·雷卯EMC小哥。
关于雷卯
本文由雷卯EMC小哥整理发布,聚焦电动汽车充电桩产品EMC合规与防护器件选型,持续分享一线工程实践。
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