电动汽车动力系统电磁干扰测试与抑制技术

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纯电动汽车中高压强电流大功率的电力电子装置在车辆运行工作时会产生严重的能够影响低压电器正常工作的强电磁干扰(也可能影响高压器件的正常工作),同时纯电动汽车上各控制模块之间通讯多采用CAN通讯,相比传统燃油汽车,高压电器件的增加会增加整车的电磁干扰,这些干扰常通过传导耦合或辐射串扰方式,经线束本身和接地车身对低压电器和通信模块产生干扰,对电动汽车的驾乘舒适性以及行车安全都会产生严重影响。因此,纯电动汽车的电磁兼容问题相比传统燃油汽车变得更为复杂、严重和迫切。如何解决纯电动汽车的电磁兼容问题,提高纯电动汽车的行驶过程中的安全可靠性和舒适性,是纯电动汽车设计研究的的重要内容。而目前大多数厂家是在电动汽车样车出来后再进行电磁兼容测试评估,并不断改进的方式完善电动汽车电磁兼容性能。本文提出在零部件开发阶段就应该分系统进行予系统的电磁兼容性能研究和评估,子系统电磁兼容性能得到有效控制后再装车,这样可以极大的减少样车开发时间和开发成本。研究认为,电动汽车上,由驱动系统是整个电动汽车高压大功率器件的核心,而动力系统中的电机控制器主要以开关管为主,对外部电器件有非常强的电磁干扰。可以说纯电动汽车动力系统的电磁兼容性能关系到纯电动汽车驾驶人的生命安全,关系到纯电动汽车能否正常使用,对于电动汽车电磁兼容性的评价是一个十分关键的因素,因此对电动汽车动力系统电磁兼容性的评价和研究对汽车行业具有重要意义,同时对汽车的生产也具有重要的工程价值。论文主要研究内容如下:  ①查阅并分析总结国内外纯电动汽车电磁兼容的相关文献,对目前国内外汽车电磁兼容的研究水平和纯电动汽车电磁兼容的主要研究内容、研究的方法进行了较为详细的阐述。然后结合作者所做工作,重点论述了纯电动汽车动力系统电磁兼容性研究的必要性和重要性分析了电动汽车动力系统的工作原理并指出了其主要的电磁干扰源。  ②通过对电动汽车动力系统的电磁干扰源进行了研究,表明在电机控制器控制驱动电机的过程中,高压电器件和CAN通讯电路都会产生电磁干扰;尤其是电机控制器的6个IGBT开关管通断产生的电压和电流的瞬变(du/dt,di/dt)形成的电磁干扰尤为突出。  ③对电动汽车动力系统的电机控制器12V电源线及信号线的传导发射及辐射发射进行测试;研究并制定了驱动电机由测功机加载驱动状态的测试台架,并对驱动电机三相动力线的传导发射进行测试;对测试结果进行分析,指出电机控制器中控制驱动电机运转的6个IGBT开关管为主要干扰源,电机控制器到驱动电机的三相动力线为主要干扰源的干扰途径。  ④根据暗室内搭建的以及对的电路方案及实施措施,并将抑制方案工程化,对实施了抑制措施的电动汽车动力系统的电磁干扰进行测试,验证抑制措施的有效性。
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