混合动力汽车电磁兼容(EMC)整改案例

电磁兼容EMC 2018-02-05 09:09 次阅读

1、合作背景 

近年来的新能源混合动力汽车技术已经逐渐成熟化、商业化,在为国家节能减排的同时,也带来各种电磁兼容问题,特别是混合动力新增加的大电流、高电压零部件的应用,给国内众多混合动力汽车厂家解决电磁兼容问题带来了很大的难题,从EMC的角度分析,汽车内庞大的电子系统必将带来复杂的电磁环境,降低系统的可靠性,增加安全系统的成本。为使汽车电子系统可靠工作,同时降低成本,应当更加重视电磁兼容的设计。

由于某整车厂混合动力汽车在前期设计阶段没有考虑EMC方面的设计,同时各个零部件厂家自身设计能力的不足,单个部件也不能够满足要求,因此整车在进行EMC测试阶段,也不可避免地遇到不能够满足标准GB 18655和GB/T 18387要求,并且超标严重。 

2、项目原始测试数据

在项目整改之前,我们对于原始测试数据进行分析,发现整个GB 18655的测试频段0.15-1000MHz比较严重,以下为GB 18655标准超标数据(低频0.15-30MHz): 

以下为GB/T 18387标准超标数据(0.15-30MHz)磁场测试数据超标图:

以下为GB/T 18387标准超标数据(0.15-30MHz)电场数据测试超标图:

3、干扰问题分析

从以上测试超标的数据来分析,整车车上主要存在的噪声源为以下两种类型:

1)、低频属于宽带噪声,主要为功率电源或者宽带噪声源所发出;

2)、高频窄带超标频点为固定频率,应该为车体控制单元内部的时钟晶振频率所产生; 再从干扰源以及耦合途径可能来自以下几个方面 :

1)、整车各个零部件是干扰的源头,这类干扰类型分为持续性干扰以及短时性干扰,其中持续性干扰以功率电源模块以及持续工作的电机为代表,而短时干扰主要以电火花系统为代表;对于干扰源的定位可以通过上电以及相关仪器进行定位;

2)、干扰途径A:零部件自身干扰比较大,自身通过空间辐射发射出来,然后由车载收音机天线接收到而表现出来超标;

3)、干扰途径B:零部件是干扰源头,但干扰通过与零部件相连的电缆线束辐射发射出来,线束作为发射天线;

4)、干扰途径C:A以及B这两种途径都兼而有之。实际很有可能就是这种情况,需要一些实验定位分析;

综合上述分析的干扰类型以及干扰耦合途径的分析,因此后续解决这类干扰的主要方法和手段有以下几个方面:

1)、降低干扰源发射的能量,即降低各个零部件对外的干扰能量;

2)、切断干扰源与敏感设备之间的耦合;

3)、提高敏感设备的抗干扰能力;

在针对整车各个零部件进行了解详细了解和分析以后,对整车主要零部件噪声源进行分类 :

1)、宽带噪声源:高压电池、驱动电机、电机动力控制器、DC/DC供电系统、仪表盘、液压助力转向控制、车窗电机控制系统、发动机散热风机、混合动力散热风机等;  

2)、窄带噪声源:车身控制器、车载CD机、倒车雷达控制器、汽车空调控制器、防盗控制系统、刹车控制器、发动机控制、安全气囊控制器、混合动力控制器等; 

4、整改主要问题部件

通过一系列对整车零部件的问题排查和干扰问题分类,对于主要的问题零部件进行了一系列的问题整改,其中主要整改的干扰源头部件包含:DC-DC电源模块、驱动电机、电机动力控制器、发动机散热风机、混合动力控制器等;

针对各个部件主要的实施的措施如下:

1)、DC-DC电源模块部件整改措施

<1>.DC-DC内部接口输出电源增加滤波电容线线之间增加滤波电容,用来抑制低频开关电源的干扰; 

<2>.DC-DC的高压输入电源在最靠近接口位置的两个对地Y电容去掉,用来减少内部干扰通过电容

对外的干扰耦合;

<3>.DC-DC内部变压器初次级的地通过电容相连,减少开关电源的干扰回路面积,降低其对外的干

扰能量;

2)、混合动力电机驱动控制器整改措施

<1>、混合动力电机驱动控制器输出的三组U、V、W动力电缆在靠近接口处增加滤波器件,用来抑制开关电源模块对外的干扰能量; 

<2>、混合动力电机驱动控制器与高压电池连接的电源电缆正负极分别对地需要增加电容,以及正负极之间增加电容,用来抑制其对外的低频干扰;

3)、散热风机整改措施

<1>、散热风机的电源正极对地需要增加滤波电容,用来抑制风机对外的低频干扰;

<2>、散热风机的控制信号线对地也需要增加滤波电容,用来抑制风机对外的低频干扰;

4)、整车仪表盘整改措施

1、在仪表盘的电机驱动控制信号、电源信号位置增加对地滤波电容,用来对地泄放干扰,用来抑制线束对外的干扰;

5)、混合动力车整改后验证结果

在整车通过一些列针对各个干扰源零部件的整改,其中整改主要针对零部件内部干扰源头以及外围相应的信号、电源电缆的一系列处理,整车最终能够顺利满足相关标准GB 18655和GB/T 18387要求,其中GB 18655最终验证测试结果如下:

GB/T 18387最终验证测试结果如下:

5、总结

对于整车复杂系统项目的整改,由于零部件种类和干扰源头非常多,因此需要一一区别对待和排查,总结以下结论:

1、要保证整车满足标准要求,必须考虑各个零部件满足相关部件电磁兼容指标;

2、对于各个干扰部件需要通过整车的不同工作模式逐步排查,确定各个部件对于哪些频段有影响,然后针对各个部件所产生不同的问题进行不同的处理方法;

3、确定干扰源头,从源头内部的PCB以及原理图设计考虑其整改方法,尽量考虑其后续的可生产性。 

电磁兼容EMC 技术专区

原文标题:20180204混合动力汽车整改案例

文章出处:【微信号:EMC_EMI,微信公众号:电磁兼容EMC】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

关注电子发烧友微信

有趣有料的资讯及技术干货

下载发烧友APP

打造属于您的人脉电子圈

关注发烧友课堂

锁定最新课程活动及技术直播
收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

华为百度积极发力智能电动汽车

华为等企业的风格,低调而沉稳。 这次也一样:刚刚,华为、百度、腾讯等联手打造的智能电动汽车威马汽车正....

的头像 物联网解密 发表于 02-21 11:47 次阅读 0条评论
华为百度积极发力智能电动汽车

NFC技术在汽车防盗系统的应用

汽车防盗系统是当前NFC技术在汽车电子领域的主要应用之一。汽车无钥匙进入与启动系统(PEPS)集成N....

发表于 02-12 16:09 次阅读 0条评论
NFC技术在汽车防盗系统的应用

万向钱潮发力电动汽车 无前景的产业关停并转

万向称是把效益差、无前景的产业关停并转;万向钱潮近年持续出售资产,总资产额自2016年下滑 对于收入....

的头像 inr999 发表于 02-12 16:03 次阅读 0条评论
万向钱潮发力电动汽车 无前景的产业关停并转

rs485接口EMC电路设计方案(防雷/滤波及防护电路原理图)

485接口EMC电路设计方案分析: 一.原理图 1. RS485接口6KV防雷电路设计方案 图1 R....

发表于 02-10 02:51 次阅读 0条评论
rs485接口EMC电路设计方案(防雷/滤波及防护电路原理图)

采用区块链实现技术,发展P2P充电模式将电动汽车的发展与共享经济相结合

本文作者BENSCHILLER针对电动汽车遇到的充电设施不足问题给出了一个设想的解决方案。通过采用区....

的头像 贵州智能电网产业联盟 发表于 02-09 13:51 次阅读 0条评论
采用区块链实现技术,发展P2P充电模式将电动汽车的发展与共享经济相结合

电动汽车新款日产Leaf电池能量密度参数曝光

Leaf 的电池是由 AESC 提供的,这家公司原来由日产和 NEC 合资,去年日产把股份卖给了国内....

的头像 高工锂电技术与应用 发表于 02-11 11:36 次阅读 0条评论
电动汽车新款日产Leaf电池能量密度参数曝光

保时捷制定未来电气化发展路线 预计2022年投资60亿欧元

近日保时捷制定未来电气化的发展路线,预计到2022年电动汽车领域投资将超过60亿欧元,专注于插电式混....

发表于 02-08 10:03 次阅读 0条评论
保时捷制定未来电气化发展路线 预计2022年投资60亿欧元

从5个方面来看电动汽车的发展现状

近十几年来,电动车随着电池技术的发展,从小到大稳步发展,已占领多个领域(如自行车、摩托车、小型运输车....

的头像 嵌入式资讯精选 发表于 02-07 13:43 次阅读 0条评论
从5个方面来看电动汽车的发展现状

2018中国无人驾驶市场投资预测一览

对投资人来讲,这一年是快速学习的一年,从对无人驾驶懵逼态到逐渐清晰产业本质和发展路径。

的头像 物联网资本论 发表于 02-07 09:58 次阅读 0条评论
2018中国无人驾驶市场投资预测一览

丰田和中部电力公司合作,回收旧电池,建立一个大容量蓄电池系统

【高工锂电】中部电力公司和丰田将于2018财年开始验证蓄电池系统,而且计划在2020财年,引入一个蓄....

的头像 高工锂电 发表于 02-07 09:56 次阅读 0条评论
丰田和中部电力公司合作,回收旧电池,建立一个大容量蓄电池系统

沃尔沃将推首款电动XC40汽车 目标里程大概为310英里

2016年5月,沃尔沃展示了XC40车型,同时还推出了一款名为Concept 40.2的两厢轿车。之....

的头像 IEEE电气电子工程师学会 发表于 02-06 17:08 次阅读 0条评论
沃尔沃将推首款电动XC40汽车 目标里程大概为310英里

宁德时代即将成为全球最大汽车电池生产商

CATL(中国宁德时代新能源科技有限公司)正在建设一条规模仅次于特斯拉电池厂的大型电池装配线,并会在....

的头像 车联网 发表于 02-07 03:59 次阅读 0条评论
宁德时代即将成为全球最大汽车电池生产商

电动汽车充放储一体化电站为可再生能源发电提供最佳解决方案

随着环境和能源问题的日趋严峻,电动汽车和可再生能源受到了广泛的关注并迅速发展。电动汽车充放储一体化电....

发表于 02-06 11:26 次阅读 0条评论
电动汽车充放储一体化电站为可再生能源发电提供最佳解决方案

动力电池公司排名

动力电池即为工具提供动力来源的电源,多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池....

发表于 02-05 18:13 次阅读 0条评论
动力电池公司排名

阿斯顿马丁正在华寻求合资伙伴 以打入全球最大的电动汽车市场

据彭博社报道,阿斯顿马丁公司首席执行官安迪·帕尔默(Andy Palmer)表示,阿斯顿马丁正在中国....

的头像 车联网 发表于 02-05 16:31 次阅读 0条评论
阿斯顿马丁正在华寻求合资伙伴 以打入全球最大的电动汽车市场

“重建设轻运营”是普遍存在的问题 充电发展智能化势在必行

对于充电桩建设与运营,中国电动汽车百人会执行副理事长、中国科学院院士欧阳明高认为,要着眼未来10年,....

的头像 新材料在线 发表于 02-05 11:47 次阅读 0条评论
“重建设轻运营”是普遍存在的问题  充电发展智能化势在必行

丰田不再死守“油电混动” 在新能源领域抱团加速追赶并博弈氢燃料车

不可否认,作为世界量产混合动力汽车时间最久的厂商,丰田的确有这种底气。不过,当传统竞争对手都在积极筹....

的头像 科技门 发表于 02-05 11:13 次阅读 0条评论
丰田不再死守“油电混动” 在新能源领域抱团加速追赶并博弈氢燃料车

PCB行业景气周期的增长点:5G、汽车电子和国产替代

电子行业5G、汽车电子和国产替代成为我国PCB行业未来主要增长点。 据报道,PCB产业逐步优化升级,....

发表于 02-05 07:58 次阅读 0条评论
PCB行业景气周期的增长点:5G、汽车电子和国产替代

汽车电子中小型晶振的开发

汽车的电装化比如引擎控制、制动控制、转向控制在ADAS(高级驾驶辅助系统)中更加不可或缺,其重要性越....

发表于 02-04 10:47 次阅读 0条评论
汽车电子中小型晶振的开发

解析汽车电子中制动能量回收的液压制动Bosch方案

制动能量回收,对于电驱动车辆而言,是指在减速或制动过程中,驱动电机工作于发电状态,将车辆的部分动能转....

发表于 02-04 10:42 次阅读 0条评论
解析汽车电子中制动能量回收的液压制动Bosch方案