电动汽车系统EMC问题1
电动汽车系统间EMC 主要考察车辆行驶时对周围环境的辐射发射以及充电时充电系统和充电站等与电网相连接的设备的EMC 是否满足国家法规。目前,我国强制认证(CCC)业务中,与电动汽车相关的EMC 认证项目包括两个标准,即GB/T 18387-2008 和GB 14023-2011,其中GB/T 18387 包括整车辐射发射测试和充电系统传导发射测试,GB 14023 仅包括整车辐
射发射测试。电动汽车整车满足EMC 法规认证并不代表整车系统内EMC 设计非常好。
GB/T 18387 辐射发射测试超标
某样车在16 km/h 车速下,X 方向磁场辐射测试和电场辐射测试均不符合标准要求,磁场辐射发射超标频段主要集中在9~160 kHz, 根据不同车型测试经验,MCU 工作时IGBT 开关频率(8~10 kHz)及其谐波是导致测试超标的根源。
某款OBC 传导发射测试超标
由于GB/T 18387 没有明确提出OBC 传导发射(CE)测试布置等细节,某款额定功率为3.3 kW 的OBC 按照QC/T 895-2011 电动汽车用传导式车载充电机6.7.1所规定的电磁骚扰性要求(对应GB/T 18487.3-2001 中11.3.2 的要求)进行CE 测试,测试的频率范围是0.15~30 MHz,测试布置如图1所示,车载充电机交流输入端通过线性阻抗稳定网络(LISN)连接到供电网上。
CE 测试结果如图下2所示,可知在15~30 MHz 几乎整个测试频段均有超标现象,OBC 工作时其内部MOSFET 的开关频率及其谐波导致低频段超标,特别在高频时,受OBC 内部电子器件及连接线缆寄生参数影响,以及OBC 存在接地、屏蔽等问题,导致高频段超标明显,且在7 MHz 附近出现一个干扰最大值。
GB 14023 辐射发射测试超标
某样车执行GB 14023-2011“上电且发动机不运转”右侧垂直极化的测试超标,超标频点固定为81 MHz 和459 MHz。通过对干扰源进行了详细分析,车载仪表控制板上频率为27 MHz 的高速时钟信号是导致该模式下测试超标的干扰源。
电动汽车系统内干扰问题
收音机、CAN 网络以及车速信号等受到干扰后,可能导致部分车载电器部件工作异常,甚至导致整车故障,且故障排查难度较大,导致车辆调试周期变长,车辆一致性、可靠性、安全性变差,零部件“故障率”提高。
收音机AM 频段收音异常
开启某车型的收音机,在AM 频段,整车高压上电前后听感差别较大,当移动收音天线远离前机舱盖时,听感变好。使用频谱仪搜索500 kHz~2 MHz 范围内收音天线输入接口附近的EMI 情况,高压上电前后差别很大,通过测试分析,高压上电后,在500~700 kHz、0.8~1.1 MHz、1.15~1.4 MHz、以及1.4 MHz 以后频段,都有较明显干扰,主要由MCU 和DC/DC 变换器工作时高压线缆辐射发射所致。
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