由于全电,混合动力车辆的电驱动系统相比传统的机械传动装置,具有无级调速、任意半径转向、无机械传动换挡的冲击振动、以及加速性灵活性高,部件布置灵活,模块构造噪音小、低油耗、红外辐射强度低等诸多优点,能够满足装甲车辆动力性提升、静默行驶、大功率车载信息化设备及武器供电、红外隐身等需求。但随着车辆信息化与智能化的不断提高,车载电子设备数量越来越多,精密程度越来越高,设备功能越来越复杂,这对整车系统的电磁兼容性提出了更高的要求。相比传统机械传动装置,电驱动系统增加了高电压大电流的动力电池系统、电机驱动系统等大功率电子电气设备。这些大功率设备通常都含有大功率开关器件且工作电压等级较高,开关器件产生的dv/dt在较宽的频率范围内会造成严重的电磁干扰,影响其他涉及行驶性能和行车安全控制系统以及搭载设备的正常工作,如加速受限等情况,在很大的程度上成为制约电驱动系统发展应用的一个关键因素。本文以某车辆搭载高压电驱动系统为研究对象,以电路仿真和数值仿真方法为分析手段,首先研究电动车辆高压电驱动系统电磁干扰产生机理,从电驱动系统电磁干扰仿真模型简化及建立到电动车辆高压电驱动系统电磁干扰耦合途径分析,最后根据电驱动系统电磁干扰特性和耦合途径有针对性地研究相应电磁干扰抑制技术。主要研究内容如下:(1)电动车辆高压电驱动系统电磁干扰产生机理分析。从高压电驱动系统工作原理入手,简化系统内各部件并建立车辆系统级的电磁干扰仿真模型,从系统角度分析电磁干扰的产生机理,通过分析得到电驱动系统工作时的IGBT快速导通与关断造成桥臂中点与参考地(车壳)之间电压差的快速上升和下降,从而形成巨大的dv/dt和di/dt,其是电驱动系统电磁干扰产生的主要原因,并解释供电电压大小与电压变化时间和电磁干扰频谱的关系。(2)电动车辆高压电驱动系统电磁干扰耦合途径分析。根据电驱动系统电磁干扰仿真模型分析电磁干扰的耦合途径。确定共模电磁干扰、差模电磁干扰、辐射电磁干扰的主要传播途径及干扰大小。为电磁干扰抑制技术提供数据基础。(3)电动车辆高压电驱动系统电磁干扰抑制技术。根据电磁干扰耦合途径及干扰大小有针对性地设计电磁干扰抑制措施。分别研究共模扼流圈、多电平调制算法及随机空间矢量调制算法,从电磁干扰传播途径和源头分别抑制电磁干扰。贡献与创新性如下:(1)提出了建立高压电驱动电磁干扰仿真模型的方法。该方法基于高压电驱动系统正常的工作过程建立。化简并建立了包括高压动力电池、LISN、逆变器主回路、电机和寄生参数等电路和部件部件的仿真模型。通过仿真表明,该模型通过搭建逆变器主回路及实际工作外围电路能准确描述高压电驱动系统的正常工作过程(主要为IGBT导通与关断的描述)与电磁干扰产生机理及传播途径。其他建模方法或为集总参数模型;或为简单行为模型,未考虑工作过程中电压过冲等问题,本建模方法采用IGBT及外围电路行为模型建模及寄生参数集总参数建模相结合,优势主要体现在进行仿真模拟周期内电磁干扰变化规律,完成高精度仿真,并通过仿真方法得到传导干扰与辐射干扰规律,有效降低试验成本。(2)针对目前高压600V以上的电驱动系统有效的电磁干扰抑制技术。本文根据电磁干扰时频特性,有针对性的提出了基于共模扼流圈、多电平调制算法及随机空间矢量调制算法等电磁干扰综合抑制技术,从电磁干扰传播途径和源头分别抑制电磁干扰。共模扼流圈的仿真结果表明在10kHz~30MHz范围内,具有20dB以上的抑制效果,最大可达40dB;30MHz~110MHz频带范围内,具有10dB以上的抑制效果,与共模扼流圈插入损耗吻合。搭建了多电平空间矢量调制算法模型与三电平电磁干扰仿真模型,联合仿真结果表明无论时域波形还是频域频谱三电平算法比两电平算法在都有明显下降,且整个频带最大有10dB左右的衰减。搭建了随机空间矢量调制算法模型与随机电磁干扰仿真模型,仿真结果表明,在开关频率处,干扰电压幅值有5~30dB不等地抑制效果。