电动汽车电机驱动系统EMC设计及测试研究-绵羊汽车生活记录

电机驱动编制动作电动汽车的动力开头及将电能转换为呆滞能的枢纽修设，正在电力转换的进程中会形成大批的传导及辐射骚扰信号，是电动汽车EMC题目的厉重零部件之一。

因为拘押机构的强制条件及各车厂出于升高本身比赛力的思量，目前打算职员已对电动汽车的EMC题目做了较众的磋议，闭连的国家模范也日益为人们所熟知。

个中GB/T18655—2018《车辆、船和内燃机无线电骚扰特质用于偏护车载接纳机的限值和衡量手段》是零部件厂商行使最为普及的EMC模范之一，该模范正在新修订的实质中添加了对坎坷压部件的实用性一面，包罗坎坷压耦合的衡量手段及高压一面的限值等，并正在附录I高压部件的示例中提到带电机的逆变器。

但该模范未控制测试中电机及操纵器应处于的职责状况，遵循文献的磋议，区别职责状况下电机驱动编制的传导及发射骚扰机能正在区别频段有区别的发扬。除此以外，工业与音讯化部正在2018年推出了针对性实用于电动汽车用电机驱动编制的EMC模范GB/T36282—2018《电动汽车用驱动电机编制电磁兼容性条件和试验手段》，此模范从整车行使的角度开赴，对电机驱动编制的辐射骚扰限值、辐射抗扰及传导抗扰、静电放电抗扰都做了扫数的条件，是电机驱动编制较为扫数的EMC模范，该模范还对测试时电机驱动编制应处于的职责状况做了明了条件，获得了认同和普及行使。

EMC测试往往是电机驱动编制测试的后期症结，同时也是枢纽症结，若EMC测试的功效不睬思，或者导致斥地进程较众的反复，同时因为EMC测试资源严重，其测试用度也非常嘹后，厂家凡是都难以预留充盈的EMC测试整改年光。因此，正在打算阶段对影响EMC机能的枢纽要素做较为足够的思量，正在计划打算中对或者存正在的EMC题目举办打算消弭，是打算工程师必需思量的实质。

电机驱动编制包罗电机及逆变器，逆变器将蓄电池供应的高压直流电转换为三订交变电源，驱动电机运转，编制布局示贪图如图1所示。

电机驱动编制的逆变器一面包罗动力电转换单位及低压转换电源，这两一面电途诀别会形成区别频次及幅值的骚扰信号，是电机驱动编制厉重的骚扰信号开头。

图1中S1～S6为半导体开闭，平时为IGBT或MOSFET器件，其职责频率凡是正在10kHz至50kHz之间，开闭器件通过铜排或叠层母排与母线电容连合，母线电容能够吸取开闭进程形成的高频纹波电流。开闭频率平时不正在模范观察的传导及辐射骚扰频段以内，但因为连合通途上寄生参数的存正在，开闭进程中会形成瞬态的电压电流振动，该振动频率与整个寄生参数相闭，平时漫衍正在5MHz～20MHz。

图2、图3诀别为IGBT模块连合回途寄生参数示意及某操纵器脉冲实行测试到的IGBT模块闭断进程中的电压振动波形。个中ESR及ESL为回途寄生电阻、电感，Coes、Cies、Cres为IGBT模块的寄生电容。

通过仪器测试，该连合回途的寄生电感为35nH，IGBT单位的规格书中供应的输出等效电容为2.9nF，能够谋划出回途谐振频率为15.8MHz，与测试波形中的振动频率基础类似，且通过波形能够看出，该瞬态信号正在电压及电流信号中都有发扬，并或者通过驱动电途传导至低压电途一面。图2中还包罗开闭进程中电压上升速度du/dt等效的电压骚扰信号，该上升年光约200ns，通过傅里叶阐明能够获得其谐波正在开闭频率至50M之间都有漫衍，幅值随频率升高而低落。

低压电源转换电途及晶振电途也是骚扰形成的泉源，GB/T36282—2018模范中的窄带测试便是厉重针对这一一面。因为功率密度的限度，低压电源转换电途大都均应用开闭电源，表率的有Flyback、Buck等电途款式，目前主流的执掌芯片如TI公司的TPS54331等，开闭频率约为500kHz摆布，是传导骚扰及一面模范中辐射骚扰闭怀的低频段区域。表率的微操纵芯片如TI公司的TMS320FC2000系列及Infenion公司的XC166系列，职责主频均正在100MHz以上，适配的外部有源晶振荟萃于20MHz相近，也属于传导骚扰及辐射骚扰监测的频率限度。

除以上电途部非常，操纵器调制式样惹起的电机等效中性点对地的共模电压，也是电机驱动编制中固有的骚扰开头。

传导骚扰信号能够分为差模信号和共模信号，功率开闭进程及低压电源转换电途形成的搅扰同时包罗差模和共模，而调制式样导致的电机中性点电压跳变，厉重是共模信号。差模信号及共模信号正在回途中的传布途途如图4所示。

个中C1为直流输入线为IGBT芯片通过散热基板对地的寄生电容，C3为定子绕组对电机轴及壳体的漫衍电容。