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新能源汽車EMC問題要如何解決?

更新時間:2024-09-10      點擊次數(shù):506

與傳統(tǒng)汽車相比,新能源汽車EMC問題更加突出。

新能源汽車動力直接使用電驅(qū)動系統(tǒng),高壓附件的使用會使電磁干擾問題的更為嚴重。

動力系統(tǒng)由于電流在極短時間內(nèi)的跳動以及大功率半導體開關的快速移動會發(fā)出強烈的輻射以及電磁干擾。


 

1、電磁兼容測試在新能源汽車中的必要性


電磁兼容(Electromagnetic Compatibility,簡稱EMC)。指設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構成不能承受的電磁干擾的能力。

 

EMC包括兩個方面的要求:一方面是指設備在正常運行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值,即所謂的電磁干擾(Electromagnetic Interference,簡稱EMI)。

 

另一方面是指設備對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度,即所謂的電磁抗干擾(Electro Magnetic Susceptibility,簡稱EMS)。

 

與傳統(tǒng)汽車相比,新能源汽車EMC問題更加突出。新能源汽車動力直接使用電驅(qū)動系統(tǒng),高壓附件的使用會使電磁干擾問題的更為嚴重。動力系統(tǒng)由于電流在極短時間內(nèi)的跳動以及大功率半導體開關的快速移動會發(fā)出強烈的輻射以及電磁干擾。

 

加上電子電氣部件都占據(jù)著極大的比重,其中的電磁兼容性問題又與整車的安全密切相關。汽車內(nèi)各種控制器,DCDC.DCAC都是強干擾源,而且線束又多又長,輻射干擾很嚴重。隨著CISPR25-2016的發(fā)布,高壓系統(tǒng)的EMC要求越來越嚴,EMC測試已成為汽車廠商所要面對的最嚴峻的挑戰(zhàn)之一。

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一個典型的DCDC拓撲結構

 

為了減小電磁干擾,我們就必須要加強電磁兼容性測試。

 

2、EMC的分析原理


傳統(tǒng)EMC設計中一般遵循:產(chǎn)品設計--樣品生產(chǎn)--EMC 測試--測試不通過--整改--更改設計--樣品生產(chǎn)--測試通過。

 

定位困難,反復重復的工作。

 

EMC仿真是基于軟件分析的一種正向電磁兼容設計方法,包括3D仿真,PCB仿真和系統(tǒng)及電路仿真。

 

電磁場的分析方法有解析法和數(shù)值法。EMC仿真軟件都是基于數(shù)值法。

 

常用的數(shù)值法

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電磁干擾中所有算法的基礎,Maxwell方程:

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Maxwell方程積分形式


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Maxwell方程微分形式

 

現(xiàn)在比較主流的EMC仿真軟件有ANSYS系列和CST系列

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EMC仿真可以得出精確的結果

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