3 解决方案
对于解决整车EMC问题,需要从零部件和整车两个方面同时考虑。
3.1零部件方面
1)EMC等级class3以上。
2)抗干扰试验模拟整车实际工况及负载。
3.2整车方面
1)高、低压线束需要独立走线,高、低压线束之间间距至少20 cm以上,防止相互祸合。
2)高压线束采用屏蔽线,编制率)85%。
3)屏蔽端子必须能够保证屏蔽线束到金属机壳的面接触连接。
4)零部件必须有搭铁线接到底盘或车身,长度建议不超过20 cm,线径满足安规。
4 电驱系统EMC设计趋势分析
4.1驱动系统未来发展趋势—高功率密度
目前主要的方案如图6所示,高功率密度趋势带来了更严重的电磁干扰。
1)电控①提高电池电压;②提高开关载频,例如开关频率可达20 kHz以上。
2)电机高转速,例如16 000 r/min。
4.2纯电动汽车控制系统未来发展趋势—智能化
随着自动驾驶技术以及车联网的逐步普及,汽车智能化将会是未来的又一个趋势,如图7所示。车辆智能化引入了更多的传感器及通信设备,对系统的电磁干扰要求更严格。
4.3电驱系统EMC设计趋势
1)系统化系统化的EMC设计将会是一个趋势,例如:同一个驱动器搭配2个不同的电机对外辐射差异很大,对于EMC问题,如果仅从驱动来考虑,相应的解决方案成本会很高。但是,如果从电机方面进行很小的优化,就有可能利用极低的成本解决问题。
2)定量化EMC问题之所以看起来很“玄乎”,除了前面提到的系统问题以外,对器件的频率阻抗特性缺乏了解也是主要原因之一。
例如:3种不同类型的电容,从功能角度看,它们的容值等特性没有大的差异,但是在更高的频率下,电容并非是理想电容,而是由如图8所示电感、电阻、电容串联起来的,不同电容的ESR和ESL有差异。
4.4未来EMC设计平台方案
基于以上的分析和研究,对未来的EMC设计平台方案可进行总结和展望,具体如图9所示,即从动力总成的选型和设计到整车的系统仿真再到试验平台的验证,以保证零部件和整车的高一致性以及动力系统的性能更优和成本更优。
5 总结
本文对纯电动汽车的电磁兼容性问题进行了探讨,重点对电驱系统为主要干扰源进行了具体的分析和研究,并提出一些抑制电磁干扰的具体措施。最后,对未来纯电动汽车的EMC设计平台方案进行了总结和展望。