混合动力车的EMC测试-上海电器科学研究所.docVIP

混合动力车的EMC测试 2010-10-21 9:39:00 【文章字体：大?中?小】 推荐 收藏 打印 一、前言 混合动力车由于其环保节能的优势，成为我国汽车科技创新主攻方向，混合动力车电动部分的电气结构是由大功率电动机和控制器构成的动力系统，对外存在辐射骚扰，也同时承受其他电器设备的干扰，因此其电磁兼容问题不容忽视。目前对于混合动力车整车的EMC测试标准的讨论逐渐增多，而对其零部件的测试尚少有相关讨论。 混合动力车保存了传统汽车的内燃机动力系统，因此应该满足所有传统汽车要求的测试，发射测试的标准依据通常为CISPR12和CISPR25，抗扰度测试的标准依据通常为ISO7637、ISO11451、ISO11452、ISO10605等系列标准。 混合动力车由于其增加了的电动力系统，因此和传统汽车相比，需要增加一部分测试内容。混合动力车的整车发射测试标准应该增加SAEJ551-5?JAN2004《电动车辆的电场和磁场强度的测量方法及执行电平》和CISPR12《车辆、船和内燃机?无线电骚扰特性?用于保护车外接收机的限值和测量方法》的相关测试。 以上均为整车测试，目前国际上对于车测试没有一个系统的规定，但是欧洲的车，照欧盟指令和汽车整车一样要求都需要做E-MARK认证。通用、大众等知名厂家，电动车或者混合动力车都是按照自己的标准，汽车整车要求一样。 2.1?骚扰来源 混合动力车的除传统汽车点火噪声等骚扰之外，由于其电动力系统主要由发动机、DC/DC变换器、电池组、电机及电机控制器(变频器)，控制器，整车通信系统组成。如图1所示，整车发射的骚扰源类型有所增加。 图1?混合动力汽车电动力系统原理框图 电动力系统用DC/DC变换器通常选择IGBT为功率开关管。功率开关管IGBT工作过程中产生高的du?/dt?和di?/dt以及浪涌电流和尖峰电压，进而产生辐射。当混合动力车高速行驶时，其电驱动系统的功率增大，其驱动系统的功率变换电路辐射增强，由于逆变器的频率分量及其谐波的影响，可能会在9kHz～150?kHz产生骚扰。车中大量的数字电路设备，当数字信号电平从一个逻辑电平转变到另一个电平时，信号电平就会在所需的电平上发生震荡，这种效应称为振铃效应，该效应会在10MHz～20?MHz产生骚扰。数字信号的上升/下降时间会影响高频谱分量的含量，该高频分量会在30MHz～1000?MHz产生骚扰。同时，混合动力车配有充电系统，充电系统与公用电网连接，所以需考虑其对整个电网的传导骚扰。根据以上骚扰来源的分析，混合动力车测量9kHz～1000?MHz的辐射骚扰和9kHz～150?kHz传导骚扰是必要的。 2.2??9kHz～30MHz 混合动力的整车需要增加的9kHz～30MHzGB/T18387-2008《电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法，宽带，9kHz～30MHz》该标准修改采用SAE?J551-5JAN2004 整车9kHz～30MHz 图2.??9kHz～30MHz 图3.??9kHz～30MHz 混合动力车车载充电系统的传导发射测试要求在最大连续补充充电等级上进行。如果设计有多个充电电源电压，在每个电压上均应对导线进行发射测量。测量时使用50μH/50Ω的人工电源网络，人工电源网络与车辆连接的电缆长度应为1.5m±0.05m，人工电源网络应与车辆所处的接地平板使用铜带线搭接，铜带线尽可能短，并且长宽比最大不能超过7。测试过程采用准峰值检波器进行，仪器带宽为9?kHz。传导发射限值标准中有明确规定。如果数字控制电路或者开关电路使用的频率超出1.705MHz时，应依据标准CISPR12再进行充电系统的30MHz～1000MHz 2.3??30MHz～1000MHz 混合动力车的整车30MHz～1000MHz测试按照进行测试。该标准适用范围中写明适用于“由内燃机、电驱动或两者共同驱动的车辆”、“配备有内燃机或动力电池的装置”，但是“本标准不包括车辆连接到电源上充电的电磁骚扰测量”（该部分包含在GB/T18387中）。 试验要求在电波暗室或者户外试验场地进行，该户外试验场地应是一个以车辆或装置与测量天线之间连线的中点为圆心，最小半径为30m的圆形区域内没有电磁波反射物的空旷场地。测量设备、测量棚或装有测量设备的车辆可置于试验场地内，但只能处在标准中图4用交叉阴影线标示的允许区域内。 天线距离为10m时，天线中心离地面或地板(或水面)的高度为3.00m±0.05m；测量距离为3m时，高度为1.80m±0.05m。天线参考点到车辆或装置边缘的金属部分的水平距离优先选用10.0m±0.2m。如图4所示。在3m距离测量时，如果车辆或装置的长度大于3dB天线波束宽度值，就需要确定多个天线位置。对于每一位置均要进行水平极化和垂直极化测量。若辐射骚扰