diandongqicheshangdedianlidianzibianhuanzhuangzhiwulunshulianghaishigonglvdouyuanyuanchaoguochuantongqiche，diancijianrongwentideyanzhongxinghefuzaxingyeyuangaoyuchuantongqiche。dianjiqudongxitongshidiandongqichedesandaguanjianxitongzhiyi，yeshizuizhongyaodegonglvbianhuanzhuang

置，其電磁兼容性能（electromagneticcompatibility，簡稱為EMC）不僅關係到自身的工作可靠性，而且會影響整車的安全運行能力和工作可靠性.從(cong)目(mu)前(qian)已(yi)有(you)的(de)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)整(zheng)車(che)產(chan)品(pin)的(de)檢(jian)測(ce)過(guo)程(cheng)來(lai)看(kan)，大(da)部(bu)分(fen)車(che)型(xing)都(dou)是(shi)經(jing)過(guo)多(duo)次(ci)整(zheng)改(gai)才(cai)能(neng)夠(gou)達(da)到(dao)國(guo)標(biao)的(de)相(xiang)關(guan)規(gui)定(ding)。鑒(jian)於(yu)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)問(wen)題(ti)的(de)重(zhong)要(yao)性(xing)，基(ji)於(yu)電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao)耦(ou)合(he)和(he)傳(chuan)播(bo)的(de)一(yi)般(ban)機(ji)製(zhi)，本(ben)文(wen)給(gei)出(chu)了(le)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)用(yong)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)係(xi)統(tong)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)分(fen)析(xi)及(ji)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，並(bing)給(gei)出(chu)了(le)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)的(de)測(ce)試(shi)結(jie)果(guo)。

 

 

車用電機驅動係統的電機控製器由主回路、控製電路、機箱、散熱器、電纜等幾部分組成。其中主回路的主要部件為功率模塊
，如IPM或IGBT等
，是控製器的主要騷擾源，而平行雙線組成環路的電感（H/m）為

 

 

式中：s為平行雙線的間隔；r為導線半徑。在高頻的開關頻率（幾十kHz）下，產生很高的du/dt和di/dt，與直流母線的雜散電感相作用將產生很高的電流尖峰；而車用電機控製器的母線電壓一般為上百伏，故在產生PWM波的同時伴有很高的電壓峰值
，這必然將帶來嚴重的電磁騷擾噪聲，通過近場和遠場耦合形成傳導和輻射騷擾。控製電路產生的PWM信(xin)號(hao)以(yi)及(ji)輸(shu)出(chu)的(de)高(gao)頻(pin)時(shi)鍾(zhong)脈(mai)衝(chong)波(bo)也(ye)會(hui)產(chan)生(sheng)差(cha)模(mo)和(he)共(gong)模(mo)輻(fu)射(she)，但(dan)其(qi)輻(fu)射(she)水(shui)平(ping)較(jiao)低(di)

，產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao)一(yi)般(ban)較(jiao)小(xiao)。機(ji)箱(xiang)的(de)屏(ping)蔽(bi)性(xing)差(cha)也(ye)會(hui)帶(dai)來(lai)電(dian)磁(ci)泄(xie)漏(lou)產(chan)生(sheng)電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao).散熱器會產生電磁振蕩，散熱片通常具有複雜的幾何形狀，具有多頻帶的RF輻射特性
，很可能對開關頻率諧波起到輻射天線作用。電纜的不合理布設及非屏蔽也會產生較大的電磁騷擾。

 

電機驅動係統另外一個嚴重的電磁騷擾源來自電機.電機是電感性設備，電機工作時會產生很強的脈衝流並且可以在電源網絡中傳播，向周圍空間輻射.電機的開
、停以及負荷改變都會使工作電流改變並產生脈衝電流，這種騷擾表現為不規則的脈衝流
，頻譜約為10kHz耀1GHz。

 

因此，電機驅動係統是電動汽車的主要電磁騷擾源。

 

 

理論與實踐表明，任何電磁騷擾的發生必須具備3個條件：騷擾源
、chuanbosaoraodetujingheminganshebei。renyiyigetiaojiandexueruohuoqueshi，doujiangshidiancisaoraowentidedaogaishanhejiejue。jiyuyishangfenxi，cicikaifadedianjiqudongxitongdediancijianrongshejicaiquleruxiajishufangan。

 

2.1抑製騷擾源

 

（1）設計低寄生電感的功率母線：采用疊層母線結構設計技術[4]
，由正負導電銅板和中間的絕緣體構成一個3層結構
，可以大大降低直流母線的寄生電感

，從而降低浪湧電流及尖峰電壓.圖1給出了母線的設計圖紙。

 

 

（2）簡單起見，采用了單電容的吸收回路
，抑製高頻尖峰電壓及電流，並最終在吸收電路中消耗或反饋到電源中去.單電容吸收電路如圖2所示。

 

 

（3）每個IGBT門極驅動采用獨立電源供電，如圖3，並且采用-8V的反向偏置電壓，以避免噪聲騷擾。

 

 

（4）在控製電源及動力電源輸入側加裝EMI濾波器，如圖4所示
，既可以降低係統電磁發射強度
，又可以提高係統的抗擾能力，但阻抗選擇要根據係統工作頻率和阻抗特性進行匹配。

 

 

（5）驅動電機是車用驅動係統最強的電磁騷擾源，將電機外殼形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)良(liang)好(hao)的(de)密(mi)封(feng)體(ti)實(shi)現(xian)屏(ping)蔽(bi)的(de)完(wan)整(zheng)性(xing)，防(fang)止(zhi)電(dian)磁(ci)泄(xie)漏(lou)，再(zai)通(tong)過(guo)多(duo)點(dian)接(jie)地(di)的(de)方(fang)式(shi)將(jiang)電(dian)機(ji)屏(ping)蔽(bi)外(wai)殼(ke)與(yu)整(zheng)車(che)可(ke)靠(kao)接(jie)地(di)，可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)降(jiang)低(di)電(dian)機(ji)的(de)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she)水(shui)平(ping)。

 

2.2消除傳播途徑———接地、去耦
、屏蔽設計

 

（1）根據地線分流原則。將強電與弱電地線分線，數字電路和模擬電路地線分線，安全地、信號地和噪聲地分線，最後輻射狀彙聚到一個公共接地點；采用光電隔離阻隔地環流
，切斷騷擾途徑；外殼及散熱器等與大地可靠連接，防止外界磁場的騷擾以及靜電擊穿
；靈活運用多點和單點接地。

 

（2）從係統整體角度而言，通過屏蔽措施使驅動係統達到良好的電磁屏蔽效果也是解決係統EMC的de有you效xiao手shou段duan之zhi一yi。電dian磁ci屏ping蔽bi的de關guan鍵jian是shi保bao證zheng屏ping蔽bi體ti的de導dao電dian連lian續xu性xing，將jiang機ji箱xiang形xing成cheng一yi個ge連lian續xu密mi封feng的de導dao電dian體ti，使shi耦ou合he到dao內nei部bu電dian路lu的de電dian磁ci場chang被bei反fan射she和he吸xi收shou.在機箱的永久性接縫處采用焊接工藝密封；在機箱的非永久性接縫處加入實心導電橡膠條作為導電襯墊
，從而有效保證了屏蔽的完整性.zaidonglixianlanyuxinhaoxianlanchuanyuejixiangbufendepingbilianxuxingshejiyezhiguanzhongyao，keyicaiyongdaipingbidechatouchazuohuozaiduanjiechushiyongdonglixianlanpingbiyajiezhuangzhi，shixianpingbicengyujixiangde360毅端接，以及采用濾波連接器設計
，可以有效地抑製輻射耦合.圖5和圖6為相關措施的示意圖。

 

 

 

2.3提高係統的抗擾能力

 

（1）合理的整體布局.首先，將強電與弱電分開
，避免彼此間的騷擾影響
；其次
，采取不同的電源分別供給數字信號和模擬信號
，以確保彼此信號不會因為電源而彼此影響。

 

（2）控製器電源的抗擾設計。控製電源采用隔離的模塊電源，不同電路隔離供電.控製電源EMC設計主要有如下措施：一是將電源輸入輸出線絞合並縮短與進線端的距離，在進線端增加共模扼流圈
、維持電容、去耦電容以及濾波電容，如圖4所示。二是縮短進線端與負載間的距離
，增大導線麵積
，以減小連接電阻對負載調整率的影響。

 

（3）控製板抗擾性設計.淤采用光電隔離；於元器件的降額使用；盂選用集成度高的元器件；榆適當加入濾波和去耦電路，如每個集成電路安置一個0.01耀0.1滋F的電容
，並且使電容與芯片電源端和地線端之間的聯線盡量短；虞數據線
、地址線、控製線要盡量短

，以減少對地電容；愚多層分區設計，控製電路板采用多層設計，可有效地降低電源線和地線的阻抗及有效減少電路的環路麵積
，本文將控製電路板分為4個區
，包括電源區

、模擬電路分區
、數字電路分區以及隔離通訊電路分區。

 

 

圖7所示為係統測試配置框圖.電機係統采用轉速控製模式
，模擬實車運行狀態。其中，電機為永磁同步電機
，峰值功率35kW，最高轉速6000r/min。

 

 

圖8為該電機係統經過上述電磁兼容整改方案前後的輻射騷擾垂直極化測試結果
，主要頻點均降低了50dB以上.從圖8（a）中可以看出，未加電磁兼容設計整改的超標嚴重
；而通過整改後，該電機係統通過了CISPR25：2008零部件的輻射發射Class3要求
，如圖8（b）所示。

 

 

 

對於采用電力電子裝置的電機驅動係統而言，電磁兼容與幹擾抑製無疑是至關重要的。針對電動汽車的特殊性，本文采用騷擾源抑製、係統接地、電磁屏蔽、xitonghelibujudengcuoshiyouxiaotishenglecheyongdianjiqudongxitongdediancijianrongxingneng。tongguoyikuanchundiandongqicheyongdianjiqudongxitongdeyingyongyijiguobiaosuoshejigegexiangmudezhenggaiheceshi
，zhengminglebenwenfangandezhengquexingheyouxiaoxing。