电动汽车传导性干扰的电磁兼容性研究

易被忽视的电阻传输 。 １ 电感传输 ． ２
电感传输产生在两个闭合 回路之间。对于两根位 置接近 的导线而言 ， 主要 是互感耦合 ， 它类似于变压 器的作用。这时第一根导线里的电流， 产生的磁通ｄ， 变化的磁通在第二根导线上产生 电流 。第二根导线 里的电流， ２ 在与其 串联的阻抗两端产生电压降 。 ：
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电感耦合 的主要途径是变压器耦合 和并行导线 （） ４ 如果信号线是屏蔽线 ， 则贴近底盘布线 ， 屏蔽 间的耦合 。从干扰观点看 ， 铁芯损耗常常使得变压器 层 要 良好 接地 。 的作用类似于抑制高频干扰的低通滤波器。因此 ， 比 较重要的电感传输常常就是导线到导线之间的耦合。 电感耦 合及 电容 耦合 的物 理模 型如 图１ 所示 。图 １ 中画出了一对平行的导线 ，每根导线都有接地回路。 它们 构成 了初级 为 一 圈 、 级 为一 圈的变 压 器 ， 图２ 次 如 （） ａ所示。则电感传输的表达式为 ： Ｖ ＝ ｌ ｄ 。 ： Ｍｄ。 ｔ ／ 其 中：
第 ２ 第 ３期 ９卷
２ ２年 ３ 月 ０１
机
电
工
程
Ｖ０ ．２ ＮＯ． １ ９ ３
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Ｍａ ．２ １ ｒ ０２
电动汽车传导性干扰的电磁兼容性研究
本的各大汽车公 司纷纷推 出了自己的新能源汽车 ， 而 且市场竞争 日趋激烈［ ］ １ 。现代 电动汽车发展非常迅 － ２ 速 ， 式 多样 ， 都 以电力为驱动 能源 ， 形 但 电压一般在 ２０ ～ ０ 之间 ， ０ ４０ Ｖ Ｖ 且广泛使用 了电力电子技术 。由于
收稿 日期 ：０ １ １— ３ ２ １－ ０ １
和容性耦 合 ， 且给出了在电动汽车布线 中减小感性 耦合与容性耦合 的具体 措施 ； 电池的物理结构和 电路模 型人手 ， 并 从 建立 了电动 汽车电池组与底盘之 间的分 布电容模 型 ； 重分 析了驱动系统 的共模 干扰源和共模干扰路径 ， 出了抑制共模 干扰的具体办法 ； 着 提 最
后进行了电动汽车辐射 强度试验 。 研究结果表明 ， 通过抑制 电动汽车驱动系统 的共模 电流 ， 可以有效 抑制 车辆 的磁场辐射强度 ， 使车 辆满 足 Ｇ ／ ８ ８ 电动汽车磁场辐射发射限值的要求。 ＢＴ １ ３７对
Ｏ 引 言
近 些 年来 ， 由于 能源 危机 和 环 境 恶化 的影 响 ， 世 界各 国都 在 积极 开 发应 用新 能源技 术 。美 国 、 欧洲 、 日
电力电子装置的电流大 ， 开关频率高 ， 会产生很强 的
电磁干扰 。另外 ， 电动汽车在有 限的空间内集成了多 种电力 电子设备 ， 给电磁兼容的研究带来 了很多的问 题 。伴随着电动汽车的发展 ， 电动汽车的电磁兼容性 问题也越来越受到各 国重视口 ］ 。 本研究主要探讨在 电动 汽车布线 中如何减 小感
计 时 鸣 ， 大 亮 刘
（ 浙江工业大学 特种装备制造与先进加工技术教育部／ 浙江省重点实验室，浙江 杭州 ３ ３ ） ０ ２ １ ０
摘要： 电动汽车产生的电磁干扰强于传 统汽车 ， 尤其是驱动 系统 产生 的共模传导 电流不 但严 重干扰车辆 内部 电子设备 的整 车运 行 ， 还源自文库周 围环境 辐射 强烈 的电磁干扰 。 为通过减小 驱动系统 的共模 电流 ， 来降低 电动车辆的磁场辐射强度 ， 介绍 了阻性耦合 、 感性耦合
１１ 电阻传输 ．
（ ）电感 耦 合 ａ （ ） 电容 耦 合 ｂ
图２ 电感耦合 、 电容耦合的电路模 型
在 电动汽 车 中 ， 动力 电池组 供 电 的驱 动 系统 与底 盘 隔离 ， 动力 电流 的 回线是 一 根连 接 在动 力 电池 组 总
不经过电抗元件 的传输 ， 就是电阻传输。在电动 汽车中， 由于绝缘降低或击穿而产生的漏 电是一种极
关键词 ： 电动汽车 ； 电磁兼容 ； 传导干扰 ； 电流抑制 共模
中图分类号 ： ４ １Ｔ ５ Ｕ ６ ；Ｍ１ ３ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ：０ １４ ５ （０ ２ ０ — ３ ９ ０ １０ Ｉ ５ １ ２ １ ）３ ０ ５ — ６
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｏ ｄ ｃ ｅ ｔ ｄ ｎ ｃ ｎ ｕ ｔ ｄ ＥＭ Ｃ ｆｅ ｅ ｔ ｉ ｅ ｉｌ ｏ ｌ ｃ ｒｃ ｖ ｈ ｃｅ
负极的动力电缆 。 动力线的电流一般有几十安培甚至 数百 安 培 ， 电流 变 化 率较 大 ， 以它 是 一 个 非 常 强 且 所 的干扰源 ， 极易对控制系统和信号系统产生干扰 。根 据电感传输表达式 ， 在电动汽车的布线上减小 电感性 耦合的方法有以下方法 ： （） １ 使动力供电线和 回线之间的距离尽量靠近； （） ２ 动力线与信号线 、 控制线尽可能远离 ； （） ３ 如果信号线是双绞线 ， 则尽量绞紧 ， 且贴近底 盘布 线 ；
性耦合与容性耦合的问题 。
作者简介 ： 计时鸣（ ９７ ）男， １５ － ， 浙江温州人 ， 教授 ， 士生导师 ， 博 主要从 事先进加工技术方面的研究． － ａ ：ｓｉ ｉ ＠ ｊ ． ｕ ｎ Ｅ ｍ ｉ ｊ ｈｍｎ ｚ ｔｄ ． ｌｉ ｇ ｕｅ ｃ
・
３０ ・ ６
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第２ ９卷
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１ 电 动 汽 车传 导 耦 合 干 扰 分 析
传导干扰是指通过金属导体 ， 例如导线 、 金属结 构、 电感器 、 变压器等传播的干扰 。 传导性干扰源的常
见例子有脉冲发生器、 计算机时钟及其他周期性信号 发生器 。噪声可以通过多种途径从干扰源耦合到敏感 设备上。这些途径包括 ： 公共导线 、 设备间电容、 相邻 导线 的互感 等 ］ 。
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