著作泉源:广州汽车集团股份有限公司汽车工程钻研院跟着新能源电动车的开展和国家经济策略的助助,各个车企都正在大举开荒新能源车,因为高压部件的电磁扰乱广泛偏
跟着新能源电动车的开展和国家经济策略的助助,各个车企都正在大举开荒新能源车,因为高压部件的电磁扰乱广泛偏高,各个厂商的水准良莠不齐,新能源电动车的电磁兼容题目呈现尤为了得,为保障车辆电磁兼容功能,削减电磁兼容题目给整车带来弗成预知的影响,电动汽车上的高压线束采用樊篱高压线将扰乱樊篱起来,使得新能源车不妨餍足国家的EMC相干规矩恳求。
电动汽车的高压充电线束是车辆高压电池充电的途途,高压充电线束只正在汽车充电岁月处于通电状况,正在汽车行驶以及操纵岁月,处于非通电状况,所以,从整车低重本钱上提出了高压充电线束操纵非樊篱计划的或许性。本文将从整车计划和测试验证的角度论证高压速充线束操纵非樊篱计划的可行性以及它对整车EMC的影响。
目前中国新能源电动汽车恳求餍足GB34660和GB/T18387,这两份规矩分散从差别辐射体例和频率限制对新能源电动汽车的电磁兼容功能提出了恳求,确保企业上市的新能源电动汽车的电磁兼容时间功能。
GB34660-2017《道途车辆电磁兼容性恳求和试验形式》规矩中,闭于保卫车外罗致机辐射发射测试提出了其测试形式以及相对应的限值恳求。餍足条款的新能源电动车辆应正在40km/h的恒速运转下测试车辆宽带辐射发射,而窄带的测试仅仅恳求车辆处于上电状况,车辆统统电气体系平常运转;宽带和窄带的限值恳求如表1所示。整车辐射发射测试示意如图1所示。
相符GB/T18387-2017《电动汽车电磁场发射强度限值及丈量形式》规矩条款的新能源电动汽车,应测试车辆正在16km/h和70km/h恒速行驶时的电磁场发射,此中电场和磁场限值恳求如表2所示。
新能源电动汽车以高压电池为动力能源为全车统统电气部件供给能量,寄托电驱总成输出扭矩驱动车辆运转,并搭配了速充体系和慢充体系为高压电池举办充电,车辆的电气就业道理如图2所示。好手车驱动状况下充电开闭断开:高压电池—集成配电—电驱总成—动力传动体系—驱动汽车行驶;正在速充状况下充电开封闭合,车辆电气就业道理:速充体系—充电开闭—高压电池。

新能源电动汽车正在举办整车电磁兼容的相干规矩试验时,不管是整车辐射发射测试仍是整车电磁场发射测试,看待新能源电动汽车都有恳求车辆处于行驶状况下举办相干的试验,车内的高压体系正在强电压和大电流的状况下就业时,很容易发作激烈的电磁扰乱。以电驱体系为例,电驱体系的IGBT开闭速率很速,IG-BT的上升沿和降落沿正在100ns到200ns之间,开通和闭断历程中伴跟着较大的电压蜕化和电流蜕化,从而发作激烈的电磁扰乱。如图3所示,高压电池组和线缆对搭铁、开闭器件IG-BT对散热器、电机绕组对机壳等,都市正在全数体系中发作寄生电容,睹图3C1,C2,C3,C4,C5寄生电容,从而造成了共模EMI耦合途途。同时电机体系的开闭器件正在开通和闭断历程中发作的急速电流蜕化与体系中的杂散电感彼此耦合造成了差模EMI扰乱途途,如图4所示;所以新能源电动汽车的电驱动体系通过共模扰乱途途和差模扰乱途途会对外界发作较大的电磁扰乱。


电动车上还存正在空调压缩机、PTC和DCDC逆变器等各种高压部件,这些产物好手车历程中也会对外发作必然量的电磁扰乱,所以新能源电动汽车正在高压线束体系上采用樊篱计划,从而将整车对外部的电磁扰乱限定正在合理限制内。从新能源电动汽车的电器道理上可显露,行车形式下,充电开闭断开,正在速充正极线束上并无高压电。倘使正在高压电池充电端口计划扩展滤波模块,如图2所示,高压充电线束撤除樊篱计划是存正在可行性的。

倘使新能源电动汽车高压速充线计划为非樊篱线束,从物料上会削减樊篱衔尾器、线束樊篱层、樊篱防水组织以及接搭铁线所示。

从本钱上归纳比照,以实车上2m长的高压充电线束总成为例,可能削减樊篱衔尾器计划、线束樊篱层计划、防水组织计划以及搭铁线束计划,而必要扩展的是高压电池端口滤波模块计划以及电池包正在开模时必要预留的滤波模块固定组织。通过比照物料本钱,如表3所示,估计非樊篱计划大约不妨省本钱120元控制。

假若推敲低本钱计划,将速充线束计划为非樊篱状况,则会对整车EMC发作必然的影响;而从高压电气体系道理上理会采用高压速充线束的非樊篱计划,必要推敲两个题目。1)高压速充线束的高压负极永远衔尾正在高压体系中,造成了天线效应,将高压体系的电磁扰乱对外辐射出来。所以必要正在电池包的速充端口或者高压线束上扩展滤波模块的计划,本次验证挑选了实行更为简易的正在高压线束端口扩展磁环计划来验证成果,而工程量化上推敲,则必要正在电池包速充端口计划滤波模块,并加以支架固定,如图7。

为验证采用非樊篱高压速充线束的可行性,咱们选用了一款正在研车型举办了实车测试,通过实车改制,调换非樊篱线的速充线束,对速充线扩展磁环前后的车辆举办GB34660和GBT18387两项规矩的验证。测试结果如表4、表5所示。通过试验数据比照咱们察觉,该车型的高压零部件正在餍足国标GB/T18655辐射发射三级的条款下,整车撤除高压速充线束的樊篱计划,整车电磁兼容已经存正在欠亨过规矩测试的危险。而正在速充线上扩展磁环后,整车测试结果可能餍足规矩的恳求,且余量填塞。

本文通过实质项目开荒和测试验证,有用评估了非樊篱高压速充线束对整车电磁兼容规矩的影响,而且给出了有用手腕。通过实质的测试得出:非樊篱速充线束计划计划是可行的,而且不妨节俭整车本钱,不过必要当心的是开荒非樊篱速充线束计划计划时,必要着重闭心速充端口的樊篱模块的计划,避免直接采用非樊篱速充线计划带来的整车EMC危险。
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