มาตรฐานและการทดสอบยานยนต์ไฟฟ้า
เพื่อให้รถยนต์ที่ผลิตออกมาจำหน่ายมีความปลอดภัยต่อการใช้งาน ดังนั้นหน่วยงานควบคุมทั้งในสหรัฐอเมริกาเช่น Society of Automotive Engineer(SAE) และหน่วยงาน CISPR และ ISO/IEC ของสหภาพยุโรปได้กำหนดมาตรฐานขึ้นเพื่อใช้ทดสอบคุณสมบัติต่างๆของรถยนต์ด้วย
โดยมาตรฐานสากลสำหรับการทดสอบอุปกรณ์ยานยนต์ถูกแบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม เช่นมาตรฐานการทดสอบทางกล (mechanical testing standards) มาตรฐานการทดสอบด้านความน่าเชื่อถือ(reliability) และมาตรฐานด้านอิเล็กทรอนิกส์(EMC standards for vehicle and electronic sub assemblies :ESA) เป็นต้น
โดยมาตรฐานต่างๆที่ได้กล่าวถึงไปนั้นได้ระบุวิธีการทดสอบตามหัวข้อต่างๆไว้เป็นจำนวนมาก เช่น ทดสอบการวิ่งบนถนนเปียก ทดสอบระยะการเบรก ทดสอบการชนกัน ทดสอบในแสงอัลตร้าไวโอเลตและการทดสอบทางแม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น
การทดสอบภูมิคุ้มกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์ยานยนต์ ที่มาในสายตัวนำ(Conducted immunity Standards for ESA) ตามมาตรฐาน ISO 11452-4 CISPR25 SAE J1113 UN ECE R10
การทดสอบภูมิคุ้มกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์ที่มาในสายตัวนำ(conducted line)นี้ คือจำลองสภาวะการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปแบบของกระแสไฟฟ้ารบกวนที่ความถี่สูง เข้าสู่สายไฟเลี้ยงและสายนำสัญญาณที่มีความยาวเกิน 1 เมตร ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งอยู่ในรถยนต์ โดยจะใช้แคลป์มกระแสไฟฟ้า(current clamp)เป็นตัวส่งผ่านสัญญาณรบกวน เข้าสู่สายไฟฟ้าสายนำสัญญาณ จากนั้นผู้ทดสอบจะสังเกตุพฤติกรรมการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายใต้สภาวะการรบกวน หากอุปกรณ์นั้นทำงานผิดพลาดไปจากสภาวะปกติ อุปกรณ์ชนิดนั้นจะไม่สามารถผ่านการทดสอบตามมาตรฐานนี้
การทดสอบภูมิคุ้มกันต่อสนามไฟฟ้าของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์ตามมาตรฐาน ISO 11452-5 CISPR25 และ SAE J1113 UN ECE R10
การทดสอบภูมิคุ้มกันต่อสนามไฟฟ้า(Electric field immunity) คือการจำลองการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์ภายใต้สภาวะการรบกวนการทำงานของสนามไฟฟ้าความเข้มสูง 200v/m ในช่วงความถี่ 10kHz – 200MHz อันมีสาเหตุมาจากของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ที่ถูกติดตั้งอยู่ในรถยนต์ หรือสภาวะการขับรถยนต์ผ่านสถานีจ่ายไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้าฯ โดยในการทดสอบจะใช้แคลป์มแรงดันไฟฟ้า(capacitive clamp) เป็นตัวส่งผ่านสัญญาณรบกวน เข้าสู่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สายไฟฟ้า สายนำสัญญาณ จากนั้นผู้ทดสอบจะสังเกตุพฤติกรรมการทำงานของอุปกรณ์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายใต้สภาวะการรบกวน
การทดสอบภูมิคุ้มกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์ยานยนต์(Radiated Immunity) ตามมาตรฐาน CISPR25 2004/140/EC(e-mark) ISO 11452-2และ SAE J1113 UN ECE R10
การทดสอบภูมิคุ้มกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์ยานยนต์ คือการจำลองสภาวะการทำงานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์ ภายใต้สิ่งแวดล้อมที่มีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือคลื่นระนาบ(plane wave) ความถี่สูง 0 kHz – 18GHz และความเข้มสูง 30V/m – 200V/m เช่น การทำงานของเครื่องรับวิทยุรถยนต์ใกล้กับไดนาโมมอเตอร์ในรถยนต์ เป็นต้น ในการทดสอบจะใช้สายอากาศหลายย่านความถี่(broadband antenna) เป็นตัวส่งผ่านคลื่นแม่เหล็กฟ้าแบบระนาบ เข้ารบกวนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สายไฟฟ้า สายนำสัญญาณ
การทดสอบภูมิคุ้มกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความเข้มสูงของอุปกรณ์ยานยนต์(Radiated Immunity) ตามมาตรฐาน CISPR25 2004/140/EC(e-mark) ISO 11452-3 และ SAE J1113 UN ECE R10
การทดสอบภูมิคุ้มกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความเข้มสูงของอุปกรณ์ยานยนต์ คือการจำลองสภาวะการทำงานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์ ภายใต้สิ่งแวดล้อมที่มีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือคลื่นระนาบ(plane wave) ความถี่สูง 0 kHz – 18GHz และความเข้มสูง มากกว่า 200V/mเช่น การทำงานของเครื่องรับวิทยุรถยนต์ใกล้กับเครื่องยนต์ที่ใช้หัวเทียน อิเวอร์เตอร์มอเตอร์ หรือแบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงดันสูงของรถไฟฟ้า เป็นต้น โดยในการทดสอบจะใช้ Transverse Electromagnetic Mode(TEM cell)เป็นตัวส่งผ่านคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบคลื่นระนาบ เข้ารบกวนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งถูกนำไปใส่ไว้ใน TEM cell ขณะทำการทดสอบ
การทดสอบภูมิคุ้มกันการคายประจุไฟฟ้าสถิตย์ ตามมาตรฐาน ISO 10605
สำหรับการทดสอบ ESD ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์นั้นมาตรฐาน ISO10605 กำหนดให้ทดสอบที่ระดับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึง 25kV โดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิตย์(ESD simulator) เป็นตัวกำเนิดประจุไฟฟ้าสถิตย์ และกำหนดให้มีการทดสอบแบบคายประจุไฟฟ้าสถิตย์แบบตรง(direct discharge) และการคายประจุไฟฟ้าสถิตย์ทางอ้อม(in-direct discharge) ไปสู่วงจรอิเล็กทรอนิกส์ หากอุปกรณ์นั้นทำงานผิดพลาดไปจากสภาวะปกติ อุปกรณ์ชนิดนั้นจะไม่สามารถผ่านการทดสอบตามมาตรฐาน ISO10605
การทดสอบการด้านความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์(ESA) ตามมาตรฐาน ISO 7637-2
การจำลองลักษณะการติดตั้งตัวโหลดแบบอินดักทีฟ(inductive load)ขนาดใหญ่ เช่น ที่ปัดน้ำฝน(vipper)หรือมอเตอร์กระจกไฟฟ้า ขนานกับอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ เช่น เครื่องรับวิทยุ เนื่องจากในขณะที่รีเลย์ปิดวงจร(close circuit) กระแสไฟฟ้า(current) ปริมาณมากจะไหลเข้าสู่มอเตอร์ที่ปัดน้ำฝนแบบทันทีทันใด การเปลี่ยนแปลงนี้จะทำให้แรงดันไฟฟ้า(voltage)ของแบตเตอรี่ตกลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้นวิทยุจะได้รับแรงดันไฟเลี้ยงลดลง และอาจจะรีเซต(reset) ได้ทุกครั้งที่มอเตอร์ที่ปัดน้ำฝนทำงาน
การจำลองลักษณะการติดตั้งอุปกรณ์ที่ต้องการทดสอบ เช่น เครื่องรับวิทยุ ขนานกับตัวโหลดแบบขดลวดขนาดใหญ่ เช่น ไฟส่องสว่างของรถยนต์ ในลักษณะการวางรีเลย์ภายหลังเครื่องรับวิทยุดังรูป เมื่อรีเลย์ปิดวงจร(close circuit) กระแสไฟฟ้า(current) จะไหลเข้าสู่ไฟส่องสว่างแบบทันทีทันใด การเปลี่ยนแปลงนี้จะทำให้แรงดันไฟฟ้า(voltage)ของแบตเตอรี่ตกลงอย่างรวดเร็ว และดึงให้แรงดันไฟเลี้ยงของเครื่องรับวิทยุลดลงจากปกติ และอาจจะรีเซต(reset) ได้ทุกครั้งที่เปิดไฟส่องสว่าง
Radiated Emission CISPR12 (30MHz-1GHz) ,TIS 2326, UN/ECE R10
มาตรฐานกลุ่มนี้ยังเพิ่มการทดสอบภูมิคุ้มกันเป็นอีก 2 ประเภทคือ การทดสอบภูมิคุ้มกันสนามไฟฟ้า(Eclectic field: E-field)และภูมิคุ้มกันสนามแม่เหล็ก(Magnetic field: H-field) สำหรับการทดสอบทั้งสองหัวข้อนี้จะใช้โครงสร้างทำด้วยโลหะหรือเส้นลวดเลียนแบบโครงสร้างของสายสายส่งไฟฟ้าแรงสูง ซึ่งแพร่สนามไฟฟ้าความเข้มสูงจากด้านบนลงสู่แผ่นกราวด์ด้านล่าง หรือแพร่สนามแม่เหล็กออกรอบสายส่ง ออกมารบกวนการทำงานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่อยู่ในรถยนต์ โครงสร้างดังกล่าวนี้จะถูกติดตั้งอยู่ภายในห้องปิดกั้นกึ่งไร้คลื่นสะท้อนแม่เหล็กไฟฟ้า
Radiated Immunity CISPR12 (20MHz-2GHz) TIS 2326, UN/ECE R10
มาตรฐานทั้ง 3 แบบนี้กำหนดให้ทำการทดสอบภูมิคุ้มกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า(Electromagnetic field) แบบคลื่นระนาบ(plane wave) ที่ระดับความแรงของสนามไฟฟ้า มากกว่า 100V/m โดยต้องทำการทดสอบในห้องปิดกั้นไร้คลื่นสะท้อนแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มีระนาบกการรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบคงรูป(field uniformity) ตามที่มาตรฐานกำหนด และเนื่องจากรถยนต์มีขนาดใหญ่ ดังนั้นสายอากาศที่ใช้ในการทดสอบจึงมีขนาดใหญ่ตามไปด้วยทั้งนี้เพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่ของรถยนต์ทั้งหมด