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帶車載電池充電器的輪椅車射頻場(chǎng)輻射抗擾度檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-07 03:09:58 更新時(shí)間：2025-08-06 03:09:59

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

帶車載電池充電器的輪椅車射頻場(chǎng)輻射抗擾度檢測(cè)

隨著電動(dòng)輪椅技術(shù)的快速發(fā)展，集成了車載電池充電功能的輪椅車為用戶提供了極大的便利，不再需要頻繁拆卸電池進(jìn)行充電。然而，這種集成化設(shè)計(jì)也帶來(lái)了新的電磁兼容性（EMC）挑戰(zhàn)。輪椅車在日常使用中，不可避免地會(huì)暴露在各種復(fù)雜的電磁環(huán)境中，例如手機(jī)基站、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（Wi-Fi）、對(duì)講機(jī)、雷達(dá)、醫(yī)療設(shè)備等產(chǎn)生的射頻輻射場(chǎng)。如果輪椅車，特別是其核心的控制系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路以及車載充電器電路，對(duì)這些射頻干擾缺乏足夠的抗擾能力，就可能導(dǎo)致設(shè)備功能暫時(shí)喪失、性能下降、甚至發(fā)生誤動(dòng)作或完全失效。這不僅嚴(yán)重影響用戶的使用體驗(yàn)和行動(dòng)自由，更可能引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)，例如在行駛中突然停止或失控，對(duì)用戶(尤其是行動(dòng)不便者)的人身安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，對(duì)帶有車載電池充電器的輪椅車進(jìn)行嚴(yán)格的射頻場(chǎng)輻射抗擾度檢測(cè)至關(guān)重要，這是評(píng)估其電磁兼容性、確保在各種真實(shí)電磁環(huán)境下安全可靠運(yùn)行的核心測(cè)試項(xiàng)目之一。

檢測(cè)項(xiàng)目

射頻場(chǎng)輻射抗擾度檢測(cè)的核心目標(biāo)是評(píng)估輪椅車（包括其車載充電器、控制系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元等關(guān)鍵部分）在遭受外部射頻電磁場(chǎng)干擾時(shí)的性能保持能力。主要檢測(cè)項(xiàng)目包括：

1. 基本性能驗(yàn)證： 在施加射頻干擾場(chǎng)強(qiáng)期間和之后，確認(rèn)輪椅車的基本運(yùn)行功能（如前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向、速度控制、剎車）是否正常，無(wú)性能降級(jí)或失效。

2. 車載充電器功能： 重點(diǎn)檢測(cè)在射頻干擾環(huán)境下，車載充電器能否正常啟動(dòng)、停止充電，充電電流/電壓是否穩(wěn)定，充電狀態(tài)指示是否準(zhǔn)確，是否發(fā)生誤充電或停止充電等異常。

3. 電池管理系統(tǒng)(BMS)響應(yīng)： 評(píng)估BMS在干擾下是否能正常工作，包括電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)（電壓、電流、溫度）、保護(hù)功能（過(guò)充、過(guò)放、過(guò)溫保護(hù)）是否誤觸發(fā)或失效。

4. 控制信號(hào)穩(wěn)定性： 檢查操作手柄、控制面板等輸入設(shè)備發(fā)出的指令信號(hào)是否被干擾，導(dǎo)致誤動(dòng)作（如未經(jīng)指令的啟動(dòng)、停止、速度突變）或響應(yīng)遲鈍。

5. 顯示與指示系統(tǒng)： 觀察顯示屏（如電量、速度、模式指示）是否出現(xiàn)亂碼、閃爍、熄滅等異常，報(bào)警指示燈是否誤報(bào)或不報(bào)。

6. 安全功能評(píng)估： 確保緊急停止、防傾翻、越障保護(hù)等關(guān)鍵安全功能在干擾環(huán)境下依然有效。

檢測(cè)儀器

進(jìn)行射頻場(chǎng)輻射抗擾度檢測(cè)需要一系列專業(yè)的設(shè)備來(lái)產(chǎn)生、控制和測(cè)量射頻場(chǎng)強(qiáng)：

1. 射頻信號(hào)發(fā)生器： 產(chǎn)生頻率范圍覆蓋測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求（通常80MHz至2.5GHz或更高）的純凈、穩(wěn)定的射頻信號(hào)。需具備幅度調(diào)制（AM）功能。

2. 射頻功率放大器： 將信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的低功率信號(hào)放大到足夠高的功率電平（通常數(shù)百瓦至千瓦級(jí)），以驅(qū)動(dòng)天線產(chǎn)生所需的場(chǎng)強(qiáng)。

3. 發(fā)射天線： 用于將放大器輸出的射頻能量有效地輻射到空間中，形成均勻的測(cè)試場(chǎng)。常用天線類型包括雙錐天線（80MHz - 300MHz）、對(duì)數(shù)周期天線（300MHz - 1GHz）、喇叭天線（1GHz以上）。

4. 場(chǎng)強(qiáng)探頭和場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)儀： 用于實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地測(cè)量測(cè)試區(qū)域內(nèi)（特別是受試設(shè)備位置）的射頻場(chǎng)強(qiáng)，并將信息反饋給控制系統(tǒng)以進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)，確保測(cè)試場(chǎng)強(qiáng)精確符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

5. 射頻場(chǎng)強(qiáng)校準(zhǔn)系統(tǒng)： 在測(cè)試前對(duì)測(cè)試區(qū)域內(nèi)的場(chǎng)均勻性進(jìn)行校準(zhǔn)，確保測(cè)試的有效性和準(zhǔn)確性。

6. 被測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)： 包括示波器、萬(wàn)用表、數(shù)據(jù)記錄儀、視頻監(jiān)控等，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輪椅車在測(cè)試過(guò)程中的工作狀態(tài)、性能參數(shù)（電壓、電流、速度信號(hào)）和功能表現(xiàn)。

7. 電波暗室或半電波暗室： 提供受控的電磁環(huán)境，隔離外部干擾，保證測(cè)試結(jié)果的可靠性和可重復(fù)性。

8. 測(cè)試控制軟件： 控制信號(hào)發(fā)生器、功放、場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)協(xié)同工作，自動(dòng)執(zhí)行頻率掃描、場(chǎng)強(qiáng)調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)記錄等測(cè)試流程。

檢測(cè)方法

射頻場(chǎng)輻射抗擾度測(cè)試主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試等級(jí)和方法進(jìn)行（如IEC 61000-4-3）：

1. 測(cè)試布置： 將輪椅車（處于正常工作模式，如運(yùn)行或充電狀態(tài)）放置在電波暗室的測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)上。輪椅車應(yīng)按照產(chǎn)品典型使用狀態(tài)放置（如座椅有人體模擬負(fù)載），所有線纜（如充電線，如果連接到外部電源模擬器）應(yīng)按實(shí)際使用方式布置。場(chǎng)強(qiáng)探頭放置在受試設(shè)備附近用于場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)。

2. 頻率范圍與步進(jìn)： 測(cè)試通常在80MHz至2.5GHz（或根據(jù)產(chǎn)品預(yù)期使用環(huán)境及標(biāo)準(zhǔn)要求擴(kuò)展至更高頻率，如6GHz）的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行。頻率掃描采用步進(jìn)方式，步長(zhǎng)通常不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（如1%）。在每個(gè)頻率點(diǎn)需停留足夠時(shí)間（如數(shù)秒）以觀察設(shè)備反應(yīng)。

3. 調(diào)制方式： 測(cè)試信號(hào)采用1kHz正弦波進(jìn)行80%的幅度調(diào)制（AM 80%）。調(diào)制信號(hào)更能模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的通信信號(hào)干擾。

4. 場(chǎng)強(qiáng)等級(jí)： 施加的測(cè)試場(chǎng)強(qiáng)等級(jí)根據(jù)產(chǎn)品的預(yù)期使用環(huán)境（居住/商業(yè)/工業(yè)/醫(yī)療）和相應(yīng)EMC標(biāo)準(zhǔn)的要求確定。例如，IEC 60601-1-2（醫(yī)療電氣設(shè)備EMC標(biāo)準(zhǔn)）通常要求3V/m或10V/m的嚴(yán)酷等級(jí)。

5. 極化方向與旋轉(zhuǎn)： 測(cè)試需分別對(duì)垂直極化和水平極化方向的射頻場(chǎng)進(jìn)行。通常測(cè)試時(shí)，輪椅車在轉(zhuǎn)臺(tái)上緩慢旋轉(zhuǎn)（如≥1rpm），或者天線在多個(gè)位置移動(dòng)/旋轉(zhuǎn)，以確保受試設(shè)備的不同側(cè)面都能充分暴露在輻射場(chǎng)中。

6. 性能判據(jù)： 在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中及測(cè)試后，密切監(jiān)視輪椅車（特別是車載充電器和控制系統(tǒng)）的性能表現(xiàn)，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定義的性能判據(jù)（A/B/C級(jí)）來(lái)評(píng)定是否合格。例如，醫(yī)療設(shè)備通常要求達(dá)到B級(jí)（測(cè)試中功能或性能暫時(shí)降低或喪失，但能自行恢復(fù)；測(cè)試后功能應(yīng)正常）。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

帶車載電池充電器的輪椅車的射頻場(chǎng)輻射抗擾度檢測(cè)主要遵循以下國(guó)際、國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：

1. 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)：
- IEC 61000-4-3 / EN 61000-4-3： 《電磁兼容（EMC）- 第4-3部分：試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) - 射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)》。該標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了測(cè)試方法、測(cè)試設(shè)備、測(cè)試布置和程序。

2. 產(chǎn)品類/專用標(biāo)準(zhǔn)：
- IEC 60601-1-2 / EN 60601-1-2 / YY 0505 (中國(guó)醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))： 《醫(yī)用電氣設(shè)備 - 第1-2部分：基本安全和基本性能的通用要求 - 并列標(biāo)準(zhǔn)：電磁兼容 - 要求和試驗(yàn)》。由于電動(dòng)輪椅常被視為醫(yī)療輔助器具或其控制器可能具有醫(yī)療功能，此標(biāo)準(zhǔn)是最核心的強(qiáng)制要求，規(guī)定了醫(yī)用電氣設(shè)備的EMC要求，包括輻射抗擾度的測(cè)試等級(jí)（通常3V/m或10V/m）和性能判據(jù)（通常要求B類）。
- IEC 62133 / GB 31241 (針對(duì)電池安全)： 雖然主要關(guān)注電池安全，但EMC問(wèn)題可能影響B(tài)MS進(jìn)而影響安全，故相關(guān)要求也需考慮。
- CISPR 11 / EN 55011 / GB 4824 (工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療設(shè)備ISM)： 如果輪椅被歸類為ISM設(shè)備或其充電器屬于此類，則其EMC（發(fā)射和抗擾度）需滿足此標(biāo)準(zhǔn)要求。

3. 其他可能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：
- ISO 7176-21： 《輪椅車 - 第21部分：電動(dòng)輪椅車、電動(dòng)代步車和電池充電器的電磁兼容性要求和試驗(yàn)方法》。這是專門針對(duì)輪椅車EMC的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，提供了具體的要求和測(cè)試方法指引。