解析GB/T 37132-2018

董奇峰，劉 建，郭 雨，王連鋼

（1.國家無線電監(jiān)測中心檢測中心，北京 100041；2.北京市無線電監(jiān)測站，北京 100013）

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會文件，推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)制定項目《無線充電設(shè)備的電磁兼容性通用要求和測試方法》由國家無線電監(jiān)測中心檢測中心安全與電磁兼容事業(yè)部牽頭制定，聯(lián)合各手機(jī)廠商、零部件企業(yè)、檢測機(jī)構(gòu)及科研院所等組成標(biāo)準(zhǔn)制定工作組。根據(jù)中華人民共和國國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)公告（2018年第17號），該標(biāo)準(zhǔn)已于2018年12月28日正式發(fā)布，并于2019年7月1日正式實施，標(biāo)準(zhǔn)號為GB/T 37130-2018。本文將介紹標(biāo)準(zhǔn)制定的背景、意義、參考依據(jù)和主要技術(shù)內(nèi)容等。

1 標(biāo)準(zhǔn)制定的背景及意義

在科技高速發(fā)展的當(dāng)下，越來越多的電池被廣泛應(yīng)用到電子電器設(shè)備上，豐富了人們的生活，但電池傳統(tǒng)的導(dǎo)線充電方式給大家?guī)砹酥T多不便，無線充電方式便能解決這個難題，無線充電可以克服傳統(tǒng)導(dǎo)線充電方式所具有的電擊、火花、磨損等缺陷，實現(xiàn)電能傳輸過程的安全、可靠、靈活及高效。隨著技術(shù)不斷成熟，無線充電設(shè)備會越來越多樣化、復(fù)雜化，同時意味著外部電磁環(huán)境污染會更嚴(yán)重，這使得設(shè)備安全、可靠和穩(wěn)定工作成為亟待解決的問題。然而現(xiàn)在國內(nèi)大部分生產(chǎn)廠商只會根據(jù)市場需求來生產(chǎn)設(shè)備，各自為營，導(dǎo)致無線充電設(shè)備的抗擾和騷擾性能參差不齊，產(chǎn)品相互干擾，影響了正常使用，甚至因設(shè)備相互干擾失效后出現(xiàn)安全隱患，給人們的人身和財產(chǎn)安全帶來了危險。

在此背景下，無線充電方式亟需制定一種科學(xué)的電磁兼容測試方法，來評定電磁輻射水平。通過對大量廠家和客戶的調(diào)研，及現(xiàn)有市場中常見的無線充電產(chǎn)品實際摸底測試，結(jié)合中國國情，歷經(jīng)4年，由國家無線電監(jiān)測中心檢測中心最終牽頭完成了GB/T 37132-2018《無線充電設(shè)備的電磁兼容性通用要求和測試方法》的制定。

2 標(biāo)準(zhǔn)制定依據(jù)

目前，主流的無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有三種：Power Matters Alliance（PMA）標(biāo)準(zhǔn)、Qi 標(biāo)準(zhǔn)、Alliance for Wireless Power（A4WP）標(biāo)準(zhǔn)。此次標(biāo)準(zhǔn)制定結(jié)合這三類無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)EN 303417，GB 4824，GB/T 17799.3，GB/T 17799.4，GB 17625.1，GB 17625.2，GB/Z 17625.3，GB/Z 17625.6，GB/T 21437.2 等 國內(nèi)國外標(biāo)準(zhǔn)，再結(jié)合我國實際使用情況，制定詳盡的測試計劃，有條不紊試驗后并根據(jù)專家意見制定了本標(biāo)準(zhǔn)。

3 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容

3.1 標(biāo)準(zhǔn)適用范圍

GB/T 37132-2018《無線充電設(shè)備的電磁兼容性通用要求和測試方法》主要適用于采用無線充電技術(shù)進(jìn)行電能發(fā)射和/或接收的無線充電設(shè)備。主要規(guī)定了無線充電設(shè)備的電磁兼容性要求，包括限值、性能判據(jù)和測量方法等。但不適用于電動汽車無線充電系統(tǒng)。

3.2 試驗條件選擇

在GB/T 37132-2018標(biāo)準(zhǔn)中環(huán)境噪聲和EUT 的騷擾兩者之合成結(jié)果不超過規(guī)定的限值時，則不必要求環(huán)境噪聲電平比規(guī)定限值低6 dB。在這種情況下，可以認(rèn)為EUT 的發(fā)射滿足規(guī)定限值的要求；而當(dāng)環(huán)境噪聲和EUT 的騷擾兩者之合成結(jié)果超過規(guī)定的限值時，則不能判定EUT 未達(dá)到限值的要求，除非在超過限值所對應(yīng)的每一個頻率點上都能表明同時滿足下述兩個條件：一是環(huán)境噪聲電平至少比EUT 騷擾加上環(huán)境噪聲電平低6 dB；二是環(huán)境噪聲電平至少比規(guī)定的限值低4.8 dB。

在測試模式上標(biāo)準(zhǔn)分為空閑模式和能量傳輸模式。空閑模式：發(fā)射端設(shè)備接通電源且無接收端設(shè)備協(xié)同工作；有接收端協(xié)同工作但無電能傳輸。能量傳輸模式：發(fā)射端設(shè)備與接收端設(shè)備處于電能傳輸狀態(tài)。測試應(yīng)涵蓋以上兩種模式。具體設(shè)備測試中，廠家應(yīng)聲明典型及產(chǎn)品可允許的最大位置偏移（發(fā)射端設(shè)備與接收端設(shè)備最大的位置偏離程度）用于測試配置。測試應(yīng)在最差測試組合下進(jìn)行。

圖1 空閑模式1

圖2 空閑模式2

圖3 工作模式

免測頻段規(guī)定為無線充電設(shè)備所使用的中心工作頻率加減工作帶寬，該頻段可以免除進(jìn)行磁場感應(yīng)電流，傳導(dǎo)騷擾，輻射騷擾，傳導(dǎo)抗擾度和輻射抗擾度的測試。如表1所示為部分頻率示例。

表1 部分免測頻段

3.3 標(biāo)準(zhǔn)中測試項目的適用性

3.3.1 騷擾測量

無線充電設(shè)備及其輔助設(shè)備相關(guān)端口的電磁兼容騷擾試驗的適用性見表2。

表2 騷擾測量項目

3.3.2 抗擾度試驗及判定依據(jù)

無線充電設(shè)備及其輔助設(shè)備相關(guān)端口的電磁兼容抗擾度試驗的適用性見表3。

表3 抗擾度試驗項目

無線充電設(shè)備抗擾度測試需要以配合使用的試驗輔助設(shè)備為基礎(chǔ)，用于判斷該無線充電設(shè)備是否通過抗擾度測試。試驗輔助設(shè)備應(yīng)不影響試驗進(jìn)行。

（1）性能判據(jù)A。在試驗期間和試驗之后，被測設(shè)備應(yīng)按預(yù)定方式連續(xù)工作，無功能喪失，性能降低不允許低于制造商規(guī)定的性能水平。如果制造商沒有規(guī)定最低性能水平，則可從產(chǎn)品說明書和產(chǎn)品文件中得到，或者在被測設(shè)備按預(yù)定方式使用時，從用戶的合理期望中得出。

（2）性能判據(jù)B。在試驗期間，被測設(shè)備允許性能降低或部分功能喪失，但實際工作狀態(tài)不允許改變。在試驗之后，被測設(shè)備應(yīng)按預(yù)定方式連續(xù)工作，當(dāng)被測設(shè)備按預(yù)定方式使用時，性能降低或部分功能喪失不允許低于制造商規(guī)定的性能水平，如果制造商沒有規(guī)定最低性能水平，則可以從產(chǎn)品說明書和產(chǎn)品文件中得到，或者在被測設(shè)備按預(yù)定的方式使用時，從用戶的合理期望中得出。

（3）性能判據(jù)C。在試驗期間，被測設(shè)備允許性能降低或喪失功能，允許實際工作狀態(tài)改變。在試驗之后，被測設(shè)備無法按預(yù)定方式連續(xù)工作，只能通過操作控制器來恢復(fù)。

（4）性能判據(jù)D。在試驗期間，被測設(shè)備允許性能降低或喪失功能，允許實際工作狀態(tài)改變。在試驗之后，如果不修理或不替換設(shè)備或系統(tǒng)，則被測設(shè)備無法按預(yù)定方式連續(xù)工作。同時，無線充電設(shè)備抗擾度測試的性能判據(jù)，在有相關(guān)的專用產(chǎn)品、產(chǎn)品類電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的情況下，優(yōu)先引用其性能判據(jù)。

3.4 騷擾試驗項目的限值

表4 A級無線充電設(shè)備在測試距離10米處的輻射騷擾限值

表5 B級無線充電設(shè)備在測試距離10米處的輻射騷擾限值

表6 A級無線充電設(shè)備在測試距離3米處的輻射騷擾限值

表7 B級無線充電設(shè)備在測試距離3米處的輻射騷擾限值

測量頻率上限的選擇：

⊙如果EUT 內(nèi)部源的最高頻率低于108MHz，則測量只進(jìn)行到1GHz。

⊙如果EUT 內(nèi)部源的最高頻率在108MHz-500MHz 之間，則測量只進(jìn)行到2GHz。

⊙如果EUT 內(nèi)部源的最高頻率在500MHz-1GHz 之間，則測量只進(jìn)行到5GHz。

⊙如果EUT 內(nèi)部源的最高頻率高于1GHz，則測量將進(jìn)行到最高頻率的5倍或6GHz，取兩者中的小者。

注：EUT 內(nèi)部源的最高頻率指在EUT 內(nèi)部產(chǎn)生或使用的最高頻率，或EUT 工作或調(diào)諧的頻率。

表8 A級無線充電設(shè)備傳導(dǎo)騷擾限值（DC電源輸入）

表9 B級無線充電設(shè)備傳導(dǎo)騷擾限值（DC電源輸入）

表10 A級無線充電設(shè)備傳導(dǎo)騷擾限值（AC電源輸入）

表11 B級無線充電設(shè)備傳導(dǎo)騷擾限值（AC電源輸入）

表12 A級無線充電設(shè)備傳導(dǎo)騷擾限值（電信端口）

表13 B級無線充電設(shè)備傳導(dǎo)騷擾限值（電信端口）

表14 電壓波動和閃爍限值

表15 瞬態(tài)傳導(dǎo)騷擾（DC電源端口）

4 結(jié)束語

綜上所述，國內(nèi)外基于無線充電設(shè)備電磁兼容技術(shù)要求和測試方法仍處于缺失狀態(tài)?！稛o線充電設(shè)備電磁兼容技術(shù)要求和測試方法》標(biāo)準(zhǔn)制定是鑒于我國無線充電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，目的為提升無線充電系統(tǒng)的可靠性，減少系統(tǒng)間電磁干擾問題，統(tǒng)一無線充電設(shè)備的分類，從設(shè)計源頭上引入EMC 的要求，規(guī)范國內(nèi)市場對應(yīng)產(chǎn)品的質(zhì)量，滿足市場需求。