近年，在国家鼓励发展新能源汽车的大背景下，电动汽车以其节能、环保、轻便、价廉等优势悄然兴起，赢得了一定的市场份额，也越来越受到广大消费者的青睐，但是电动汽车的发展也面临电磁环境污染的新问题，媒体和公众对汽车电磁环境污染问题关注度也越来越高。电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。现阶段电动汽车主要分为三大类^[1]：燃料电池电动汽车（Fuel Cell Vehicle－FCV），纯电动汽车（Battery Electric Vehicle－BEV）以及混合动力电动汽车（Hybrid Electric Vehicle－HEV）。

对于传统汽车来说，电动汽车的结构发生了很大的改变，电动汽车采用电作为能源，蓄电池、控制器、整车动力电源网的供电线（直流母线）,动力电机的电源线（三相线）等设备的工作环境也更加复杂，各种不同能量、不同频段的电磁波充斥于汽车内部的各个角落，而电动汽车绝大多数负载为感性或容性负载，并非纯阻性负载，所以考虑电动汽车的电磁场问题，我们不能简单的把它当作直流电来考虑，而电动汽车电压等级相对较低^[2]，产生的低频电场强度较低，所以主要考虑的应该是由电动汽车大电流产生的低频磁场。极低频（ELF）磁场在人体内产生感应电场和电流，可能直接影响着人体健康^[3-4]。这些电磁能量对人的影响程度与强度、频率、作用时间、环境等因素有关，尤其对长期处于车内的驾驶员的身体健康危害更严重^[5]。

1 材料与方法 1.1 监测布点

现有的电磁辐射相关标准^[6-7]的布点方法中对不同高度监测都有进行规定。参考该类标准进行实际优化，该次监测点位选取电动汽车每一个座位，并分别在正常坐姿状态下头部、胸部、腹部、脚步四个高度进行布点，以磁感应强度为监测因子，监测频段为5 Hz～100 kHz低频段。对于驾驶位，则将探头放在驾驶员的座位后方离驾驶员最近处。对于每个座位至少应对头、胸、腹、脚部进行监测，监测点位布设见图1，图2。

并选取了20个监测点位进行低频磁感应强度测试，监测点位详见表1。

1.2 监测仪器和条件

监测仪器选取目前流行使用的专业电磁环境监测仪器^[7]，厂家为德国Narda公司，监测主机型号为NBM550，低频电磁场探头型号为EHP50D。

测试场地选取汽车能保持电动汽车进行连续高速行驶道路。依据城市快速路的限速情况，选取80 km/h的作为测试速度。

1.3 监测方法

对车辆各个点位进行测量时，避开车辆大幅加减速、变向和起伏路面期间，按预定条件行驶时间内进行测量，并按照选定测量道路进行周期行驶，周期次数不少于5次。仪器使用方均根模式进行监测，每个测量点连续测量5次，并读取稳定状态下的最大值，取5次稳定读数的算术平均值并扣除环境背景值后作为监测报出数据。

1.4 车型选取

选取4款试验阶段的未定型上市的纯电动汽车进行电磁环境监测，并对4款试验电动汽车的车型、母线布线方式、电机与驾驶舱是否有金属板屏蔽等汽车参数进行了统计，各款车类别见表2。

2 结果 2.1 电磁环境背景水平

为保障数据受到其它电磁环境污染源对低频电磁场数据的影响，选取的测试地点避开了变电站、输电线路和配电房等工程。现场对低频磁场的电磁环境背景水平测量结果为0.01 μT。

2.2 不同高度的电磁环境对比

电动汽车中有部分车型在各监测位置脚部的场强有明显偏高，监测数据整体都呈现出监测高度越低监测数据越大的变化趋势，在主副驾驶位监测位置越靠近底板变化趋势越明显，见图3。

根据试验电动汽车参数比较，选取其它汽车参数基本一致，但车型分别为SUV和轿车的2号和4号试验车进行比较分析。两款试验车的脚部磁感应强度数据分布规律基本一致，但4号试验车各位置数据都略高于2号试验车，数据对比见图4。这是因为相对于2号轿车型试验车，4号为SUV型试验车车底板较高，距离位于汽车底板的电池和母线相对垂直距离较远。

2.3 不同母线布线方式电磁环境对比

根据试验电动汽车参数比较，选取母线布线不同、其它汽车类别基本一致的1号和3号试验车进行比较分析。1号试验车从地板两边走线围绕驾驶舱形成闭合回路，形成的闭合回路面积较大；3号车单边走线，正负回路相邻，形成的闭合回路面积较小。线缆均贴着底板走线。监测数据显示3号试验车各监测位置脚部的磁感应强度远低于1号试验车，数据对比见图5。

2.4 电机布置电磁环境对比

三相电机及其控制器一般布置在汽车前舱。2号试验车前舱与驾驶室之间有金属隔板隔离，数据显示前后排座位磁感应强度分布两者基本一致，这是因为对于相对低频的频率区间，三相电机及其线缆引起的辐射场被金属隔板屏蔽在驾驶室之外。3号试验车前舱与驾驶室之间无金属隔板隔离，前排座位磁感应强度就明显高于后排，2、3号车脚部磁场数据对比，见图6。

2.5 数据整体分析

通过数据分析表明：电动汽车车内电磁环境水平跟其线缆的走线方式、电机位置、车体屏蔽、汽车底板高度等方面极可能有很直接的关系；一号试验车在未进行优化设计的情况下，车内电磁环境水平明显偏高；三、四号试验车在优化监测试验中对比的部分汽车参数后，车内电磁环境水平都有明显降低；二号试验车在优化监测试验中对比的各项参数后，车内电磁环境水平相比三、四号试验车都有进一步的降低。

3 讨论

目前针对电动汽车车内电磁环境的调查和污染防治研究较为空白。如今又许多方法可以降低电磁辐射危害^[8]，一般通过降低电磁辐射源强度或增强电磁辐射防护措施。

在降低电磁辐射源强度方面，由于电动汽车的电磁辐射主要由动力装置产生，不能单纯依靠降低辐射源电流来降低电磁辐射污染，可以通过改变动力母线的布线方式减小闭合回路面积来够降低辐射源源发射强度。在增强电磁辐射防护措施方面，可以借鉴辐射防护的三大方法，即距离、时间、屏蔽。在距离防护方面，通过增加动力电池与驾驶室的距离是距离防护的有效方法。在屏蔽防护方面，通过改变电机与驾驶室的屏蔽材料是屏蔽防护的有效方法。在时间防护方面，乘车时间相对固定，通过减少受辐射时间来降低辐射量较困难。

综合以上，要想降低汽车车内电磁环境水平，减少车内电磁环境污染，为电动汽车低频电磁环境防治提出以下几点解决对策：

　　优化设计：优化线缆走线设计，尤其是驾驶舱的线缆走线，就必须合理走线，避免大面积的环路存在。

距离防护：汽车内电磁场最大值都出现在各监测位置的脚部，整体呈现监测高度越高强度越低的趋势，增加人体与汽车底板的距离，将会对汽车内电磁场明显降低。

屏蔽防护：汽车金属壳体对电磁场有明显的屏蔽作用，一些明显的干扰源（电机、电池、线缆等）应避免放置在驾驶舱内，并加强汽车底板屏蔽，优化底板材料的屏蔽效果。