电动轮椅车电磁兼容测试标准的解读

邓钊 刘浩明 张斌斌 叶瑀 广东省医疗器械质量监督检验所 （广东 广州 510663）

内容提要： GB/T 18029.21-2012标准规定了电动轮椅车电磁兼容测试要求和方法。文章将对该标准的测试要求进行解读，对测试方法和符合性判据进行梳理。

由于电动轮椅车经常行驶在各种各样的环境，电动轮椅的行驶以及其电池充电器的运行不能给环境带来明显的电磁骚扰，环境中出现的电磁骚扰也不能明显降低其性能，GB/T 18029.21标准（以下简称为标准）正是针对电动轮椅车的这种特殊性而制订的。

1.电动轮椅车的分类

标准把电动轮椅车分成7类，其主要区别是调速、转向、制动的方式。目前最常见是A类：带电子差速转向和电子制动控制的轮椅车。标准把轮椅车的电池充电器分为两类：非车载和随车携带的电池充电器（以下简称为非车载充电器）和带车载电池充电器的轮椅车（以下简称为车载充电器），其区别在于充电器是否内置于轮椅车且需要工具拆卸。有些轮椅还安装了不用于驱动的电动装置，如电动腿托架和具有站立、躺下功能的座椅。

2.测试要求

测试需准备电绝缘材质支撑系统（用于架空轮椅车，使驱动轮自由旋转）、接地放电线（用于轮椅车和金属接地平面之间构成低阻抗通路）、转速计（用于测量驱动轮的转速）。如图1所示，用支撑系统支撑轮椅车，两台转速计分别放置在左右两驱动轮边，测量口对准轮胎，启动轮椅车，设置驱动轮转速为最大转速的50%±10%。

测试充电器前，通过设置轮椅速度档位，使放电速率不超过其5h放电率下运行轮椅车，放电至电池生产商规定的截止电压。

轮速变化计算公式见公式（1）和公式（2），平均轮速变化△Savg值不应超过±20%，差动轮速度变化△Sdiff值不应超过±25%。

图1. 支撑系统，接地放电线，转速计

图2. 带静电的车架放电

抗扰度的符合性判据：①平均轮速变化和差动轮速变化应满足要求，非驱动的电动装置不应运动；②驱动轮、不用于驱动的电动装置应不运动，自动刹车应不松开；③充电器应不需人工干预下正常工作。

3.测试方法

3.1 发射测试

驱动系统辐射发射测试将轮椅车按落地式设备放置，在运行状态下进行测试。对于非车载充电器的辐射发射和传导发射测试，将充电器作为台式设备，试验负载作为落地式设备，在充电器为负载充电的状态下进行测试。对于车载充电器则直接将轮椅车按落地式设备放置，对轮椅车电池充电状态下进行测试。由于电动轮椅车可在任何可通过的地方行驶，所以其辐射发射和传导发射的限值应满足GB 4824-2013[2]规定的1组B类的要求。电压波动和闪烁试验在电池放电至截止电压后即可进行，而谐波电流发射试验前则需将电池充足电，在5h放电率下放电（60±5）min，然后再进行测试。

3.2 静电放电测试

轮椅车的静电放电试验分人体放电和带静电的车架两种放电模式。人体放电模式是模拟人接触到轮椅车产生的静电放电，放电点选取方式与YY 0505-2012[3]规定的相同，但对立方体外壳电路和近似立方体的车架，需要在每个面建立放电点，非立方体的则在与其近似尺寸立方体最接近的每个表面建立放电点。带静电的车架放电是模拟轮椅车在行驶过地毯时，车架聚集电荷，此时轮椅车行驶至接地金属物体附近，车架接触到该金属产生的静电放电。该模式的操作方法比较特殊，在轮椅车行驶过程中可能与接地金属物体接触到的周边每个位置建立1试验点，仅使用±8kV空气放电，将放电枪头直接接触在离试验点最近的车架部分，按下放电开关对车架充电到试验电压，此时保持枪头不动，尽可能快速地将放电接地线移动到试验点进行放电（见图2），每个极性进行10次放电。以上两种放电模式每次放电间隔至少2s，每次放电过程中和每次或每组放电后2s，应满足符合性判据①。

车载充电器的测试方法只需要在人体放电模式的基础上增加电源线试验点。每次放电过程中和每次或每组放电后2s，应满足符合性判据②，试验结束时，应满足符合性判据③。非车载充电器的测试方法也跟人体放电模式类似，只需将测试对象由轮椅车换成充电器，每次放电过程中和每次或每组放电后2s，应满足符合性判据③。

图3. 轮椅车驱动系统辐射抗扰度测试

图4. 非车载充电器辐射抗扰度测试

3.3 辐射抗扰度测试

测试轮椅车的驱动系统，为了使轮椅车测试面全部处在均匀场内，标准要求将轮椅车作为台式设备置于0.8m的绝缘桌上（见图3）。试验场强20V/m，频率26MHz～2.5GHz，频率步进不超过1%，驻留时间至少2s，选择轮椅的正面、背面和控制器所在面，测试时应满足符合性判据①。

车载充电器的试验场强3V/m，频率80MHz～1GHz，驻留时间至少2s，测试方法与轮椅车驱动系统的相同，测试时应满足符合性判据②。测试非车载充电器需将充电器作为台式设备，试验负载作为落地式设备（见图4），试验场强3V/m，频率80MHz～1GHz，驻留时间不小于500ms，试验结束后应满足符合性判据③。

3.4 工频磁场测试

将轮椅车作为台式设备置于0.8m的绝缘桌上，线圈在XYZ三个方向对轮椅车施加50Hz、60Hz，30V/m的磁场骚扰，测试时应满足符合性判据①。标准对充电器的工频磁场测试不作要求。

3.5 电快速瞬变脉冲群、浪涌、传导骚扰、电压暂降和短时中断抗扰度测试

这些抗扰度试验都是从电源端注入干扰，所以只对充电器有要求。除了浪涌试验等级不同（车载充电器做等级3，非车载充电器做等级2），其余基本一致，与YY 0505也只有试验等级上的区别。

4.小结

本文对该标准的特殊要求以及差异性进行了梳理，发现该标准对不同轮椅车和不同充电器的测试要求都有很大的不同，再将其与YY 0505对比，可以发现电动轮椅车作为医疗器械，它的每一项电磁兼容测试都有一定的特殊性。