户外储能电源传导辐射整改-摸底测试

户外储能电源的EMC测试概述及必要性

户外储能电源的EMC（电磁兼容性）测试是确保其在复杂电磁环境中正常运行、避免干扰其他设备的重要环节。EMC测试主要包括传导发射、辐射发射、静电放电（ESD）、射频干扰（RS）、浪涌（Surge）等项目，以确保产品符合国际或国家标准，如EN 55032、EN 61000-6-2、EN 61000-6-4等[13][15][21]。

户外储能电源在EMC测试中面临的主要问题包括传导干扰和辐射超标，这可能导致产品在认证过程中受阻，甚至影响其在市场上的竞争力。例如，移动电源在FCC Part 15B测试中出现传导发射超标，而户外储能设备在CE认证中则常出现辐射发射超标[1]。此外，储能系统由于包含大量电力电子设备（如逆变器、充电控制器等），其EMC问题更为复杂，需要采用屏蔽材料、滤波器等EMC元件来减少干扰[6]。

EMC测试的必要性体现在以下几个方面：首先，EMC测试是产品进入国际市场的前提条件之一，例如欧盟、美国等国家和地区对储能设备的EMC要求严格，未通过测试的产品将无法获得市场准入[13][15]。

户外储能电源EMC测试项目清单（如传导发射/辐射发射/抗扰度等）

户外储能电源的EMC测试项目清单主要包括以下内容：

传导发射测试：评估电源在正常工作状态下通过电源线向电网发射的电磁干扰是否超标，确保电源不会对其他电子设备产生干扰[31]。

辐射发射测试：检测电源工作时产生的电磁场辐射是否超标，关注电源对周围环境的电磁辐射影响，确保产品不会干扰周围其他电子设备[31]。

传导抗扰度测试：评估电源对外部电磁干扰的抵抗能力，模拟复杂电磁环境，确保产品在各种环境下稳定工作[31]。

辐射抗扰度测试：检验电源对电磁辐射的抵抗能力，通过模拟各种电磁辐射环境，确保电源在受到电磁辐射干扰时仍能正常工作[31]。

谐波失真测试：评估电源工作时产生的谐波是否超标，确保电源的谐波发射符合，避免对电网造成污染，影响其他设备正常运行[31]。

电压波动与闪烁测试：检测电源供电过程中是否会造成电压异常波动或闪烁，确保电源供电稳定性，保护连接设备免受电压波动影响[31]。

静电放电（ESD）抗扰度测试：评估设备在静电放电环境下的抗干扰能力[31]。

电快速瞬变脉冲群（EFT/B）抗扰度测试：评估设备在电快速瞬变脉冲群干扰下的抗干扰能力[31]。

浪涌（雷击）抗扰度测试：评估设备在浪涌干扰下的抗干扰能力[31]。

射频场感应的传导骚扰抗扰度测试：评估设备在射频场干扰下的抗干扰能力[31]。

工频磁场抗扰度测试：评估设备在工频磁场干扰下的抗干扰能力[31]。

电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度测试：评估设备在电压暂降、短时中断和电压变化干扰下的抗干扰能力[31]。

阻尼振荡波抗扰度测试：评估设备在阻尼振荡波干扰下的抗干扰能力[31]。

脉冲磁场抗扰度测试：评估设备在脉冲磁场干扰下的抗干扰能力[31]。

直流输入电源端口上的纹波抗扰度测试：评估设备在直流输入电源端口上的纹波干扰下的抗干扰能力[31]。

辐射发射测试（低于1 GHz） ：评估设备在低于1 GHz频率范围内的辐射发射是否符合标准[31]。

辐射发射测试（高于1 GHz） ：评估设备在高于1 GHz频率范围内的辐射发射是否符合标准[31]。

传导发射测试（9kHz-30MHz） ：评估设备在9kHz-30MHz频率范围内的传导发射是否符合标准[48]。

功率辐射（30MHz-300MHz） ：评估设备在30MHz-300MHz频率范围内的功率辐射是否符合标准[48]。

磁场辐射（9kHz-30MHz） ：评估设备在9kHz-30MHz频率范围内的磁场辐射是否符合标准[48]。

空间辐射（30MHz-18GHz） ：评估设备在30MHz-18GHz频率范围内的空间辐射是否符合标准[48]。

断续传导干扰（喀呖声） ：评估设备在断续传导干扰下的抗干扰能力[48]。

谐波电流（2-40次谐波） ：评估设备在谐波电流干扰下的抗干扰能力[48]。

电压闪烁（Flicker） ：评估设备在电压闪烁干扰下的抗干扰能力[48]。

静电放电（ESD） ：评估设备在静电放电干扰下的抗干扰能力[48]。

辐射抗扰度（低于1GHz） ：评估设备在低于1GHz频率范围内的辐射抗扰度[48]。

辐射抗扰度（1GHz以上） ：评估设备在1GHz以上频率范围内的辐射抗扰度[48]。

快速脉冲群（EFT/B） ：评估设备在快速脉冲群干扰下的抗干扰能力[48]。

浪涌（Surge） ：评估设备在浪涌干扰下的抗干扰能力[48]。

传导抗扰度（CS） ：评估设备在传导干扰下的抗干扰能力[48]。

抗磁场干扰（MS） ：评估设备在磁场干扰下的抗干扰能力[48]。

断电（Dips） ：评估设备在断电干扰下的抗干扰能力[48]。

振荡波浪涌（Oscillatory Waves Surge） ：评估设备在振荡波浪涌干扰下的抗干扰能力[48]。

谐波、谐间波抗干扰：评估设备在谐波和谐间波干扰下的抗干扰能力[48]。

户外储能电源适用的EMC检测标准（如IEC 61000系列/CISPR等）

户外储能电源的EMC检测标准主要依据IEC 61000系列和CISPR系列标准。具体包括以下内容：

发射测试：户外储能电源通常需要符合IEC 61000-3-2（谐波电流发射）和IEC 61000-3-3（电压变化、电压波动和闪烁）标准，以确保其在低压电源线上的电磁干扰符合规定[61][15]。

抗扰度测试：户外储能电源应通过以下标准的抗扰度测试：

静电放电（ESD） ：IEC 61000-4-2，测试接触电压和空气放电（±2 kV至±8 kV）[66][76]。

辐射电磁场：IEC 61000-4-3，测试80 MHz至6 GHz范围内的电磁场强度（3 V/m至200 V/m）[67][76]。

电快速瞬变/脉冲群（EFT） ：IEC 61000-4-4，测试电气瞬态和冲击[76][85]。

浪涌（Surge） ：IEC 61000-4-5，测试雷击和瞬态过电压[76][85]。

传导干扰：IEC 61000-4-6，测试射频传导干扰[76][85]。

工频磁场：IEC 61000-4-8，测试50/60 Hz磁场干扰[76][85]。

电压暂降、中断和电压变化：IEC 61000-4-11，测试电压波动和中断[76][85]。

通用标准：户外储能电源还应符合IEC 61000-6-1（居住、商业和轻工业环境的抗扰度标准）和IEC 61000-6-3（居住、商业和轻工业环境的发射标准）[15][79]。

工业环境标准：对于大型或工业级户外储能系统，可能需要符合IEC 61000-6-2（工业环境的抗扰度标准）和IEC 61000-6-4（工业环境的发射标准）[15]。

不同地区对户外储能电源的EMC认证要求（如CE/FCC等）

不同地区对户外储能电源的EMC认证要求如下：

中国：户外储能电源的EMC认证通常涉及CCC认证，执行标准包括GB 17743和GB 17625.1[90][108]。此外，还需满足GB 4943.1-2022化学部分和中国ROHS标准[90]。

欧盟：户外储能电源需通过CE认证，其中EMC部分主要依据EN 55032、EN 55035等标准[92][95][114]。此外，还需符合EN 62368-1（低电压指令）和EN 62040-1等安全标准[100]。

美国：户外储能电源需通过FCC认证，适用标准包括FCC Part 15B和FCC Part 15C[90][117]。此外，还需满足UL 2743和UL 1642等安全标准[99][116]。

韩国：户外储能电源需通过KC认证，EMC部分主要依据K61547和K00015标准[97][108]。此外，还需满足KC 62619标准，适用于500Wh以上300kWh以下的便携式户外储能电源[90][100]。

日本：户外储能电源需通过PSE认证，EMC部分主要依据J55015标准[97][108]。此外，还需满足IEC 62368-1和J55032等标准[100]。

澳大利亚：户外储能电源需通过CISPR 14-1和AS/NZS 62368-1等标准[92][108]。

EMC测试失败常见问题及对应整改方案

EMC测试失败的常见问题及对应整改方案如下：

一、常见问题及原因分析

设计缺陷：电路设计不合理、PCB布局不当、信号线布置不合理等，导致电磁干扰（EMI）超标[121][130]。

电源滤波不足：电源线噪声未有效抑制，影响其他设备[121]。

接地不良：接地系统设计不合理，导致干扰噪声无法有效排除[121][130]。

屏蔽措施不足：设备外壳或内部屏蔽设计不完善，无法有效阻止外界干扰[121][141]。

材料选择不当：使用低屏蔽性能的元器件，无法满足EMC要求[130][138]。

测试条件不准确：测试环境或设备校准不准确，导致测试结果偏差[130]。

二、整改方案

电路设计优化：

优化PCB布局，减少信号线耦合路径，合理安排电源和地线[119][129][138]。

采用多层板设计，减少阻抗失配，提高信号完整性[139][142]。

优化电路结构，减少高频元件的分布电容和电感，降低辐射发射[129][138]。

屏蔽与接地措施：

加强设备外壳和内部屏蔽设计，使用屏蔽材料（如铜箔、磁性材料）[120][141]。

优化接地系统，采用单点接地或星型接地，减少地环路干扰[129][142]。

对关键信号线和电源线进行屏蔽处理，减少辐射发射[120][141]。

滤波与去耦措施：

在电源输入端和输出端增加滤波器，抑制共模和差模干扰[120][129]。

使用X电容、Y电容和共模电感组成滤波网络，降低传导发射[120][129]。

对高频信号线增加去耦电容，减少高频噪声[138][142]。

材料选择与元器件替换：

选用低噪声、低辐射的元器件，如屏蔽性能良好的电容、电感和芯片[138]。

对于高噪声源，可考虑更换为低噪声替代品[129][142]。

测试与验证：

在整改后进行EMC测试，验证整改效果[128][135]。

通过频谱分析仪、近场探针等工具定位干扰源，逐步优化设计[141][142]。

生产流程与质量控制：

根据整改设计调整生产流程，确保生产一致性[145]。

加强工艺控制，确保焊接质量、连接器紧固性等符合EMC要求[130][145]。