电驱动穿墙带载EMC试验系统设计及性能优化

带载电磁兼容(electromagnetic compatibility,EMC)试验系统是测试新能源汽车电驱动系统电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)性能的重要设备。为优化我国自主研发带载电磁兼容试验系统,推动电驱动系统电磁干扰特性研究,本文优先自主研发了能够完全满足CISPR 25—2016测试标准的电驱穿墙带载电磁兼容试验系统。通过对电磁兼容试验的需求进行分析,提出了电磁兼容试验系统设计方案。然后,建立电磁兼容试验系统三维模型,并进行电磁学仿真,同时对系统的干扰源、屏蔽完整性等进行分析,进而保障所设计系统的电磁兼容性。最后,通过搭建电磁兼容试验系统,基于底噪测试进行分析与优化,进一步提升了系统的准确性与可靠性。

智能网联汽车高速连接器传输性能研究

高速连接器作为智能网联汽车信号传输系统中的关键部件,其性能直接影响高速互联系统的通信质量和稳定性。以某智能网联汽车FAKRA连接器为研究对象,推导出了在时域和频域上的传输性能表征参数,利用电磁仿真软件建立相应的三维参数化模型,并通过实际测试验证了模型的准确性。基于此模型,仿真分析了连接器的结构参数、绝缘材料以及介质退化对传输性能的影响。研究表明:适当减小内导体直径突变点与绝缘层轴向间隙,以及调整公母连接器互配间隙,能有效改善连接器的传输性能,绝缘层介电常数的改变对连接器传输性能的影响不明显,而介质退化引起的有效介电常数增加会导致传输性能恶化。这一研究结论对于智能网联汽车高速连接器的研发具有一定的参考价值。

电驱系统带载电磁兼容测试与仿真闭环研究

新能源汽车主要的电磁干扰风险来源于电驱系统高压器件的开关行为,根据GB/T 18655-2018、GB/T 36282-2018以及相关企业标准,电驱系统的电磁兼容性能必须严格管控在规定的范围内。针对这一难题,提出了一种新能源汽车电驱系统带载工况的电磁兼容闭环开发技术,主要包括测试平台开发、测试装备开发和仿真平台开发三个关键环节。重点针对电驱系统带载测试装备和仿真平台开展研究,研制了一套符合标准要求的穿墙式电驱系统带载测试装备,基于某集成电驱系统建立了电驱系统带载仿真平台,通过仿真与测试验证了模型的准确性,并进行了参数分析和电磁干扰性能优化,形成了闭环的电磁兼容性能管控体系。

电动汽车动力屏蔽线的表面转移阻抗仿真与分析

通过解析法详细论述了计算编织型动力屏蔽线的表面转移阻抗值。在此基础上,进一步分析了转移阻抗特性曲线的构成;考虑双层屏蔽线缆(编织带与铝箔)对屏蔽层直流电阻和小孔电感的影响,提出了计算电动汽车的动力屏蔽线(双层屏蔽)转移阻抗值的解析式优化模型;最后,介绍了三同轴法的测试原理及流程,对比测试值与仿真值,优化模型在各频段的计算误差率均低于15%,验证了该模型的正确性。

汽车直流散热风扇电磁干扰测试分析与优化

用于汽车发动机或动力电机的散热风扇广泛采用有刷直流电机。由于其换向器的电流换向过程有电刷电弧,产生干扰信号,存在严重的电磁兼容,使散热风扇成为车内重要的电磁干扰源。根据国家标准GB/T 18655与欧洲标准CISPR 25,汽车零部件的电磁干扰必须受控在规定的限值内。针对一款汽车散热风扇,结合预评估测试,详细分析了其电磁干扰机理,选取合适参数进行了滤波设计,按照GB/T 18655标准测试,结果在主要干扰频点电磁干扰强度降低了35~40 dB/μV,证明了该滤波方案的有效性。所研究的电磁干扰测试分析与优化过程可应用到解决其他类似电气电子产品的电磁兼容问题。

电动汽车高压线缆屏蔽效能的仿真与测试研究

分析表征线缆屏蔽效能的表面转移阻抗,并对其进行仿真分析;采用线注入法和三同轴法对仿真结果进行验证,证明仿真方法的可行性。

接地板法测试高压连接系统的屏蔽效能

新能源汽车高压连接系统的屏蔽效能直接关系整车的电磁兼容性能。屏蔽效能测试常用的三同轴法设备成本较高、操作流程繁杂、截止频率低。基于接地回路的屏蔽效能简易测试方法——接地板法,用接地板代替三同轴法的空心圆柱体或立方体,适用于不同尺寸的高压连接器,避免了三同轴法测试高压连接系统要更换测试夹具的缺陷。高压连接系统的屏蔽效能对比测试表明,接地板法能大大提高测试的截止频率,测试成本低、测试结果正确,具有很好的工程价值。

电动汽车电机驱动系统电磁干扰分析与优化研究

根据国家标准GB/T 18655与欧洲标准CISPR 25,电机驱动系统的电磁干扰必须控制在规定的范围内。为改善电动汽车的电磁兼容性能,针对一款电机控制器,详细分析了电磁干扰的产生机理、传播途径,并在此基础上进行了优化设计,测试结果证明了优化方案的有效性,所提出的分析思路与优化过程可以推广到其他类似产品的电磁兼容问题上。