第1章 绪论

1.1 概述

电磁兼容性是新能源汽车的共性技术，对保障电动汽车安全行驶、减少或避免故障具有非常重要的意义。国内外电动汽车电磁兼容标准与法规的日益严格和市场的激烈竞争，给新能源汽车电磁兼容性提出了迫切的要求。

近年来，因新能源汽车引发的电磁兼容问题逐渐引起人们的重视，国际知名汽车企业（丰田、福特、通用、宝马等）把电磁兼容技术列为新能源汽车的重要研究内容。解决电磁兼容问题、突破电磁兼容关键技术，已成为电动汽车产品成功进入市场的关键。

目前，新能源汽车电磁兼容相关研究工作主要集中在以下几方面：

1）针对车辆实际运行出现的电磁干扰问题，研究零部件及系统滤波、屏蔽和接地等整改技术。

2）根据标准法规进行整车辐射发射测试，针对由电驱动系统工作引起的电磁辐射超标问题，进行整改控制。

3）根据标准法规对高压零部件进行传导发射和辐射发射测试，针对超标问题进行整改和电磁干扰诊断。

4）通过电磁兼容理论分析和建模仿真，预测和抑制电磁干扰。

目前，国内外学者和技术人员在新能源汽车电磁兼容测试和整改方面取得了一些成果，但由于缺乏准确有效的仿真模型和预测方法，导致电磁干扰机理和数学表征方面研究不足，不能在产品设计阶段对电磁干扰进行有效分析、预测和抑制。比较突出的问题存在于：

1）干扰源有多种类型。干扰源包括窄带干扰源（例如包含时钟、晶振、微处理器和显示器中的数字逻辑电路的车辆电子零部件）和宽带干扰源（例如电机和点火系统）。具体实例如电机控制器的IGBT功率模块、DC-DC变换器的MOSFET功率模块、整车控制器的时钟电路等。干扰源信号的时域特性和频域特性各不相同，各种干扰源信号同时作用在车辆高压系统和低压系统上。目前，干扰源建模通常采用线性理想干扰源，与实际干扰源存在较大差异。

2）电磁干扰耦合路径复杂。高压和低压部件布置在车辆有限空间内，部件及线缆的位置和长度都会影响传导和辐射耦合路径。电磁干扰传输电磁耦合路径多采用集总电路模型建模，忽略或简化了寄生参数和分布参数的影响，使电磁干扰路径分析有遗漏或不正确，因此不能准确有效地对电磁干扰噪声信号进行表征、预测和抑制。

3）敏感设备多样化，诸如雷达等智能传感器、ABS等安全控制器、整车控制器、电池管理系统、各种无线电接收设备等。车辆实际运行时，高压动力系统会通过高压线缆、车载CAN总线网络等对智能传感器、电子控制器和执行器等敏感设备产生电磁干扰。同时，智能传感器和车载无线通信设备也会产生辐射骚扰信号。

4）车辆负载工况动态变化。新能源汽车运行工况多，如起步、加速、恒速、超速、怠速、制动等，且负载工况动态变化。实验室的电磁干扰测量特性不能全面反映实车的运行。

5）忽略了电磁安全性。只根据标准法规对电磁兼容性进行分析研究，没有充分考虑电驱动系统、智能传感器和车载无线通信设备等关键系统产生的低频和射频超宽带电磁干扰噪声对牵引、制动和转向功能安全性的影响。

因此，新能源汽车电磁干扰的机理、预测和抑制方法的研究，对提高车辆系统可靠性、安全性，及新能源汽车的设计、制造和推广应用，具有重要意义。