纯电动乘用车PWM电机驱动系统EMC设计

电机驱动系统是纯电动乘用车(后文简称乘用车)中高电压、大电流且耦合路径多样的电气系统,是乘用车的EMI干扰源之一,严重影响乘用车的电磁兼容性能。其电磁环境对乘用车电子装置威胁很大,主要表现为不稳定的电源电压、瞬态过电压、瞬态脉冲及脉冲群、大电流冲击、静电以及电磁辐射等对电子装置产生的严重影响。当前新能源汽车行业内纯电动乘用车多用PWM电机驱动系统,本文就PWM电机驱动系统的EMC设计进行简单论述。

PWM驱动电机系统传导干扰等效电路模型

采用脉宽调制技术(PWM)驱动的电机系统通过功率变换器对电能进行变换和控制,使得电机系统的性能指标得到较大提高。但是由于功率变换器中的电力电子器件工作在开关状态,具有较大电压和电流变化率的功率脉冲信号产生很强的电磁干扰,对电机系统自身和周围环境产生很大影响。本文针对PWM变频器产生的电磁兼容问题,首先分析了PWM驱动电机系统的传导干扰机理,分别建立了共模等效电路和差模等效电路,等效电路由干扰源和耦合通道构成,最后根据叠加原理得出整个系统的共模和差模干扰。此模型可以用于分析和预测PWM驱动电机系统产生的传导干扰,仿真结果与实验结果的具有良好的一致性。