第1章 緒論

1.1 概述

電磁兼容性是新能源汽車的共性技術，對保障電動汽車安全行駛、減少或避免故障具有非常重要的意義。國內外電動汽車電磁兼容標準與法規的日益嚴格和市場的激烈競爭，給新能源汽車電磁兼容性提出了迫切的要求。

近年來，因新能源汽車引發的電磁兼容問題逐漸引起人們的重視，國際知名汽車企業（豐田、福特、通用、寶馬等）把電磁兼容技術列為新能源汽車的重要研究內容。解決電磁兼容問題、突破電磁兼容關鍵技術，已成為電動汽車產品成功進入市場的關鍵。

目前，新能源汽車電磁兼容相關研究工作主要集中在以下幾方面：

1）針對車輛實際運行出現的電磁干擾問題，研究零部件及系統濾波、屏蔽和接地等整改技術。

2）根據標準法規進行整車輻射發射測試，針對由電驅動系統工作引起的電磁輻射超標問題，進行整改控制。

3）根據標準法規對高壓零部件進行傳導發射和輻射發射測試，針對超標問題進行整改和電磁干擾診斷。

4）通過電磁兼容理論分析和建模仿真，預測和抑制電磁干擾。

目前，國內外學者和技術人員在新能源汽車電磁兼容測試和整改方面取得了一些成果，但由于缺乏準確有效的仿真模型和預測方法，導致電磁干擾機理和數學表征方面研究不足，不能在產品設計階段對電磁干擾進行有效分析、預測和抑制。比較突出的問題存在于：

1）干擾源有多種類型。干擾源包括窄帶干擾源（例如包含時鐘、晶振、微處理器和顯示器中的數字邏輯電路的車輛電子零部件）和寬帶干擾源（例如電機和點火系統）。具體實例如電機控制器的IGBT功率模塊、DC-DC變換器的MOSFET功率模塊、整車控制器的時鐘電路等。干擾源信號的時域特性和頻域特性各不相同，各種干擾源信號同時作用在車輛高壓系統和低壓系統上。目前，干擾源建模通常采用線性理想干擾源，與實際干擾源存在較大差異。

2）電磁干擾耦合路徑復雜。高壓和低壓部件布置在車輛有限空間內，部件及線纜的位置和長度都會影響傳導和輻射耦合路徑。電磁干擾傳輸電磁耦合路徑多采用集總電路模型建模，忽略或簡化了寄生參數和分布參數的影響，使電磁干擾路徑分析有遺漏或不正確，因此不能準確有效地對電磁干擾噪聲信號進行表征、預測和抑制。

3）敏感設備多樣化，諸如雷達等智能傳感器、ABS等安全控制器、整車控制器、電池管理系統、各種無線電接收設備等。車輛實際運行時，高壓動力系統會通過高壓線纜、車載CAN總線網絡等對智能傳感器、電子控制器和執行器等敏感設備產生電磁干擾。同時，智能傳感器和車載無線通信設備也會產生輻射騷擾信號。

4）車輛負載工況動態變化。新能源汽車運行工況多，如起步、加速、恒速、超速、怠速、制動等，且負載工況動態變化。實驗室的電磁干擾測量特性不能全面反映實車的運行。

5）忽略了電磁安全性。只根據標準法規對電磁兼容性進行分析研究，沒有充分考慮電驅動系統、智能傳感器和車載無線通信設備等關鍵系統產生的低頻和射頻超寬帶電磁干擾噪聲對牽引、制動和轉向功能安全性的影響。

因此，新能源汽車電磁干擾的機理、預測和抑制方法的研究，對提高車輛系統可靠性、安全性，及新能源汽車的設計、制造和推廣應用，具有重要意義。