第2章 新能源汽车电磁兼容基础

2.1 概述

新能源汽车向着电动化、智能化和网联化发展。智能网联电动汽车对线控高效电子电气架构提出了高带宽、高实时性、高安全性及高可靠性的需求。因智能网联电动汽车的智能驾驶系统、车联网系统和电驱动系统具有传感器多、天线多、线缆多、信号类型复杂、工作频带宽（直流、低频及射频超宽带）、发射功率大、接收灵敏度高、电磁频谱复杂以及工作频段重叠等特点，使得整个环境区域的电磁环境异常恶劣，于是带来了新的电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI）问题，如图2-1所示。由电子电气系统硬件之间的电磁耦合形成的电磁干扰会导致系统出现严重故障和功能降级，汽车功能安全性标准ISO 26262把电磁兼容性作为电子电气系统功能安全性评价的关键要素。电磁兼容安全性因此也成为影响智能网联电动汽车功能安全性的一个重要科学问题。

图2-1 新能源汽车存在的EMC和EMI问题

在这种复杂电磁环境下，电动汽车之间以及与其环境中存在的电子设备之间都存在相互干扰，严重时甚至会出现电动车辆自身设备间的自扰、互扰，以及与民用通信及射频设备形成的电磁环境不兼容等问题，对电动汽车的正常运行造成很大影响。电动汽车设备及系统间、车辆间、车辆与环境间的电磁兼容问题已经成为制约电动汽车发展、制约电动汽车电子设备作用效能充分发挥的重要因素。同时也反映出，对电动汽车电磁兼容性的研究，不仅应包括车载电子设备的电磁问题，还应包括整车电磁系统对外部电磁环境兼容能力的考核。必须在电动汽车设计、制造、试验、调试、实际运行应用中对设备、系统间的电磁兼容性进行预测和分析，并及时采取切实有效的防护措施，这对于电动车辆设计方案的科学性、运行过程的有效性以及保证电子设备的效能有效发挥，具有极其重要的作用。因此，智能网联电动汽车EMC问题的重要性和复杂性日益突出。

电动汽车上的各种电子设备通过相互耦合形成一体化的整车电磁体系，电动汽车的运行安全性不仅取决于单一车辆车载电子设备或系统的电磁性能好坏，更取决于电动车辆整体电磁性能的优劣。若不能合理地解决电动汽车设备及子系统间的电磁兼容问题，将会出现接收机噪声电平增大、数据误码率上升、指挥通信不畅等现象，不仅会造成电动汽车与其他周围车辆之间的电磁干扰特性，而且整车内部也会出现“电子设备自扰、自乱”的局面。