电动汽车电磁干扰抑制精选文档

电动汽车电磁干扰抑制

精选文档

TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

电动汽车电磁干扰抑制

在订单的设计及市场问题处理过程中学习了电磁干扰方面的相关内容，主要将抑制电磁干扰的的措施进行了总结。

抑制、消除电磁干扰主要有接地、屏蔽和滤波三种方法，三种方法各具特色，也相互关联。

1、搭铁搭铁就是在两点之间建立导电通路，其中的一点通常是系统的电气元件，而另一点则是参考点，一个搭铁系统的有效性取决于在多大程度上减小搭铁系统的电位差和减小搭铁电流。良好的搭铁可以消除各种噪声的产生，减小电磁干扰的作用，降低对屏蔽和滤波的要求。

2、屏蔽屏蔽能有效地抑制通过空间传播的电磁干扰，即辐射电磁干扰。采用屏蔽的目的有两个：一是限制辐射电磁能量越出某一区域；二是防止外来的辐射电磁能量进入某一区域。屏蔽按其机理可以分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽。在电源设计时，主要是采用全密封的金属外壳封装来实现屏蔽，达到抑制辐射电磁干扰的目的。

3、滤波滤波能有效地抑制通过载流导体传播的电磁干扰，即传导电磁干扰。采用滤波的目的有两个：一是限制传导电能通过载流导体越出某

一区域；二是防止外来的传导电能通过载流导体进入某一区域。传导电磁干扰分为差模干扰和共模干扰两种。在实际工作中，抑制电源传导电磁干扰通过载流导体转播，主要是采取在电源的输入端和输出端设置差模共模滤波器，我们公司就曾在高压配电箱正负极并联滤波电容。

对于纯电动客车和插电式混合动力客车，可考虑从以下几个方面抑制电磁干扰：

1、电器部件的布置

电动汽车在有限的空间中集成了大功率电力电子元件及多个电动机。在电动汽车布置中，电机控制器应尽可能靠近驱动电机布置，使电机控制器和电机之间的连线尽可能缩短，最好不要超过1500mm，整车控制器作为电动汽车的控制核心，是整个CAN网络的网关，它作为敏感源，整车布置时要远离电机和电机控制器等高压电气部件。

2、电动汽车用线束的走向及选材

在电动汽车电磁兼容问题的因素中，高低压线束占有重要地位。这是因为线束电缆是一根根高效的接收和辐射天线，另外线束中的导线平行

传输的距离最长，因此导线之间存在较大的分部电容和互电感，这会导致导线之间发生信号的串扰。

由于电动汽车上安装空间的限制，不可能使所有导线都保持起码的间距，但必须将具有相同潜在的干扰和大致相同灵敏度的导线综合在一起，并分开布线。为达到充分的退耦，电动汽车各类导线之间应保持最小间距。电池连接线等高压直流线与低压导线应保持的最小间距为

100mm，与CAN总线、信号线应保持的最小间距为200mm，电机控制器与电机之间连接线和低压导线应保持的最小间距为200mm,和CAN总线、信号线应保持的最小间距为300mm。

电动汽车布线及选材的规则：

a、各类电缆要分开铺设并保持相互之间的最小间距；

b、在各类不同电缆的情况下，如果不能保持最小间距，尤其是相对信号线的间距，应使用附加的屏蔽物（如金属屏蔽管等）并充分隔离；

c、在长度小于1000mm的导线一起铺设时，高压线可以和普通低压线铺设在一起，但不能与但不能信号线铺设在一起；

d、各种不同类型的导线垂直交叉时，不需最小间距；

e、电机三相线为合适电压等级的带屏蔽层电缆，信号线应为带屏蔽层双绞线。

3、电器部件箱体屏蔽

电磁干扰沿空间的传播是以场的方式进行的，可以通过屏蔽箱体对电磁场的反射损耗及吸收损耗，来减弱或者消除电磁干扰对系统内外设备的干扰。

a、模块屏蔽

将控制器内一些辐射大或抗干扰能力差的单板或模块单独安装在屏蔽盒中。通常将IGBT模块、电源板等功率模块用金属网罩屏蔽，变压器、电抗器通过铁心环路和绕组线圈外面包一层或多层金属短路环以减少漏磁通。

b、壳体屏蔽

通过金属壳体把整个系统屏蔽起来，利用金属外壳对电磁干扰反射和吸收损耗，切断机箱内外干扰信号的传播。比较常用的屏蔽材料有钢板、铝板、铝箔铜板、铜箔等。

c、应用铁氧体磁环

电动汽车总装结束后，电缆上产生的共模电压也就一定了，这时，减小电缆上的共模电流的方法就是增加共模电流回路的阻抗。实用且有效的方法是在电缆上增加铁氧体磁环，将整束电缆穿过一个铁氧体磁环就构成了一个共模扼流圈，共模扼流圈不需要搭铁，可以直接加到电缆上，根据需要，也可以将电缆在磁环上绕几匝。为了工程方便，很多厂家也提供分体式的磁环，这种磁环可以很容易地卡在电缆上。

在使用铁氧体磁环时，需要注意以下问题：

①铁氧体材料的选择根据要抑制干扰的频率不同，选择不同材料成分和磁导率的铁氧体材料。电动汽车上采用的磁环应具有较高的高频磁导率，常用的高频磁性材料有锰锌氧磁体和镍锌氧磁体，因镍锌氧磁体磁导率的频率稳定性较好，在高频情况下磁导率仍保持基本不变，一般经常采用。

②铁氧体磁环的尺寸磁环的内外径差越大，轴向越长，阻抗越大，但内径一定要包紧导线，因此要获得大的衰减，在磁环内径包紧电缆的前提下，尽量使用体积较大的磁环。

③铁氧体磁环的安装位置一般尽量靠近干扰源或敏感源，在电动汽车上，磁环要尽量靠近电机控制器的电缆进出口、充电插口、整车控制器接线口。

4、搭铁设计

电动汽车中沿电缆和底盘传导的共模电流是电动汽车产生电磁干扰的重要原因，采用恰当的搭铁电阻，可以衰减流向底盘的共模干扰电流及其引发的电磁辐射。电动汽车只有轮胎和地面接触，整个车身对地是绝缘的，共模干扰电流经电机控制器底座流向底盘产生的共模电压很有可能危及乘客的安全，因此电机控制器底座、电机外壳必须搭铁。另外，搭铁阻抗必须恰当，从而最大程度衰减共模干扰电流。

电动汽车CAN通信网络采用屏蔽双绞线。双绞线绞环中感应的电磁场相互抵消，从而降低了外界电磁场对绞线的干扰以及绞线间的干扰，同时双绞线还可以降低导线间的非平衡性互电容，可以降低衰减。屏蔽双绞线上的屏蔽层不仅防止外部干扰进入绞线，同时又控制自身信号对外辐射干扰。