电动汽车系统EMC问题2

CAN 网络“信号失真”

CAN 网络是电动汽车控制的中枢神经，用于传输各种控制、反馈、故障等重要信息。CAN 网络波形存在周期性电压尖峰是电动汽车试制过程中遇到的最普遍问题之一，一些重要信息的误报、漏报，直接影响整车的安全性。

下图1 为某车型网络节点，其中FCBUS、EVBUS 以及VBUS 为电动汽车CAN 网络。

图1中EVBUS 网络节点上CAN 收发电路设计不当，以及受EMI 影响，EVBUS 信号失真现象较明显，CAN_H、CAN_L 及差分信号均出现较大扰动，其中差分信号尖峰幅值超过50.8 V ，且表现为周期性，总线上出现大量错误帧。

车辆行驶过程中“掉高压”

某试验样车行驶过程中经常出现“掉高压”的故障，导致此类故障发生的原因最有可能是动力蓄电池或电机系统出现过温、过流等一级故障，为保护车辆及驾乘人员的安全性，VCU 采取强制措施断开整车高压供电。

读取该车监控数据，并未发生上述情况，因此需考虑是否存在EMI 问题。通过对该车换档手柄连接线束的近场诊断，发现其电源线、信号线周围均有较大骚扰信号。该车的换档手柄控制电路如下图2 所示，其输出信号SW1~SW4 为电平信号，不同SW1~SW4 的组合输出逻辑对应不同（P、R、N、D）档位；其正常电平幅值为4.5~5.0 V。换档手柄和VCU 之间采用较长的普通线缆连接，存在线缆耦合辐射干扰导致上述电平信号不稳定的可能性，但采用屏蔽防波套对该连接线缆屏蔽处理后，问题依然没有解决，后经排查得出如下结论：

DC/DC 变换器工作时，12 V 电源线上有较大周期性电压尖峰（峰峰值较高），且档位手柄控制电路缺乏足够的抗扰度设计（缺乏滤波电容、储能电容等），从而导致上述控制电路输出电平不稳定，当VCU 无法正确识别档位信息时，VCU 发出关闭高压主继电器的指令，从而产生“掉高压”故障。

电动真空助力制动系统“助力不足”

电动汽车电动真空助力制动系统，主要由控制器、电动真空泵、真空罐（带压力传感器输出信号）、储气罐等构成，其工作可靠性关系到车辆的制动安全。

某款旋片式电动真空泵，电源线输入为DC 12 V。泵体内部为直流有刷电机。该款真空泵安装于某批次试验样车，当下图3中所示A 部件工作时，若此时踩下制动踏板，真空泵助力不足且伴有电机堵转声音，采用示波器采集其电源线上信号，波形如下图4所示，以电压波形为例，12 V 电压上叠加了较多EMI，导致电机电源线上电压时高时低，电机产生堵转。

注; 整理自网络