電動汽車電磁兼容性設計理解

前言：

隨著新能源汽車后補貼時代的到來，技術發展與運營創新成為當前形勢下推動新能源汽車行業進步的重中之重。

01

案例分析

1.整車測試案例1獲取的信息：電機系統和DC/DC變換器導致。

2.整車測試案例2獲取的信息：僅由電機控制器低壓電路導致。

3.整車測試案例3獲取的信息：僅由某一低壓部件導致。

4.整車測試案例4

該案例是一個車速40，20兆左右，一個普遍的問題，這個問題是由誰導致的呢？測試發現，與電機驅動系統是否使能以及DC/DC變換器是否工作無關，這是一個普遍的問題。

5.整車測試案例5：后續標準會執行，應引起關注。

這個執行標準負責做充電機的公司需要注意這一塊。獲取的信息：OBC的EMC特性及布置、交流輸入線束及低壓控制線束布局、布置及長度。

6.小結：目前有很多做零部件的企業，包括DC/DC、高壓部件、整車EMC、線束。整車EMC有一個設計是由動力電池回路導致的。整車EMC設計即涉及到高壓零部件，低壓部件。

02

設計難點

1.電動汽車電磁兼容性測試研究的迫切性：繼水源污染、空氣污染和噪聲污染之后，電磁輻射已成為當今社會第四大環境污染源，且具有聞不見、看不見、聽不見的特點，帶有神秘的色彩。

2.電動汽車電磁兼容性研究的深度

對于整車的高低壓部件，實際上的波形是不準的，永遠處在一個修整的狀態。其中特斯拉、寶馬、比亞迪都做過這個測試，只有特斯拉的車是沒有問題的。對于寶馬和比亞迪的車，抽查兩個車型，去一個非常高壓的環境下，然而測試效果也不是很可觀。

首先標準的法規是車企必須要關注的，其次系統內兼容、人體防護、動力電池或者是做BMS供應商，都是大家注意的。那么BMS為什么采集總是不準呢？國內新能源汽車企業研究的深度是哪一個？

3.難點1：布局與空間的矛盾

電動汽車電磁兼容設計其實最關鍵的只是電動汽車的布局，電動汽車空間狹小，電氣架構復雜，布局緊湊的情況下，發現EMC特性只是整車電氣系統中重要的特性之一，在如此狹窄的空間中而非平面上搞設計，難度肯定大。一旦電器部件布局及狀態凍結，整車EMC就變為固有特性。

4.難點2：DC/DC輸出端需要關注

分析：眾所周知車身作為負極搭鐵的一部分，車身各個表面存在電流，由汽車車身可知其和平面上電路設計存在差異，DC/DC變換器功能也說明了DC/DC變換器輸出端EMC設計非常重要。

5.難點3：高壓零部件系統集成技術能力亟需提升

（1）DC/DC變換器&車載充電機

（2）DC/DC變換器&電機控制器

（3）DC/DC變換器& 電機控制器 &車載充電機

電路拓撲，幾乎沒差異，但在殼體結構設計、材料、電路布局等方面存在較大差異，帶來的EMC等性能差異非常大！同時國內多數方方正正的殼體設計，為整車電氣架構積木式搭建埋下了伏筆！

6.難點4：V2G、無線充電等新興技術應用-標準制定及實施

V2G會納入到EMC的充電標準，V2G的案例是國內做得比較少，V2G傳導是非常難的。過去很多整車廠把所有的EMC的責任加DC/DC有問題，那么控制器有問題，那樣是不利于整車廠的EMC的設置，那個思路是完全依賴于零部件的供應商。

7.小結：打破過去過于依賴供應商提升從而追求標準通過的思路；提升研究的深度，建立具有自主知識產權的研發知識體系；加強行業內技術交流以及檢測機構的合作。

03

設計思路

1.EMC設計原則：EMC設計思想融入到部件和整車設計中

考慮：上市周期、高壓安全、輕量化、IP防護、成本、NVH、維護便利性、可靠性、電磁兼容性、美觀度...

EMC只是整車電氣系統重要屬性之一，是個“軟”特性，基于車這個實體。綜合考慮整車電器部件功能完整性、可靠性、技術成本、輕量化、產品上市周期等各種因素，來確定布局和技術控制狀態，選取材料、結構和工藝，在車輛研發的各階段，并以最低的成本、最有效的方式將接地、屏蔽及濾波等設計思想及具體措施實施到產品或系統中。

2.整車EMC設計可行方法：基于合理的開發流程

規劃階段——系統架構布局階段——設計階段——系統測試及狀態凍結階段——評估、評審及優化階段

3.整車EMC量化設計前提：井然有序的電氣架構布局

為什么說布局是最關鍵的，如果ABCDEF6個區，所有的區EMC的設計，包括線束布局的，就像手機一樣，為什么做不好屏蔽，它在各個部件都會有很多濾波電容之類的。布局是一個完整的設計，實際上是應該控制在A區，不應該是這個整車的線束是交叉在一塊。

4.電機控制器EMC設計優化關鍵：驅動隔離電源EMC設計

做電機控制器的廠商大家要注意的，整車在20到30兆普遍都導致超標，但是通過改進，主要由驅動隔離電源改進，干擾實際上影像了整車的框架。