动力锂电池寄生参数提取及其电磁干扰研究

摘要

动力锂电池是纯电动汽车和混合型动力汽车必不可少的构成部分，目前针对电动汽车电磁干扰开展了一系列研究，但还未对锂电池电流瞬变引起的电磁干扰进行研究。这些电磁干扰会影响车载敏感电子器件的正常运行，造成人员损伤及财产损失。对动力锂电池寄生参数、车载电子元器件的干扰机理以及抑制措施的研究有助于提高新能源汽车的运行可靠性。
　　针对以上问题，本文进行以下研究：
　　（1）本文首先在分析动力电池物理结构的基础上，构建了基于精密阻抗分析仪的锂电池寄生参数提取实验平台，提取了无源器件以及锂电池的寄生参数；
　　（2）搭建了电动汽车动力电池组电磁干扰实验平台，测试并分析了动力电池组在电流瞬变情况下自身产生的电磁干扰以及对其他回路的影响；
　　（3）提出了基于电池组回路中敏感零部件的抗扰度实验方法，并通过实验和分析验证了该方法的可行性和有效性。该方法也适用于电池组回路中其他敏感零部件的抗扰度分析，同时表明电磁骚扰达到一定限值会使电池组回路中敏感零部件的输出波形出现波动，需要采取一定的优化措施；
　　（4）基于（2）所测电流瞬变引起的电磁干扰以及电容、电感等元件的阻抗频谱特性，确定滤波器结构和元器件选型，并构造了锂电池组传导电磁干扰滤波电路。结果表明，传导电磁干扰平均衰减量在25dB-35dB之间，滤波效果明显，说明由 X电容、Y电容、共模电感和差模电感组成的滤波电路可以有效地抑制电池组回路系统中的传导电磁干扰，提高电池组回路中敏感零部件安全性与可靠性。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 电动汽车电磁干扰研究现状

1.3 论文的主要研究内容和创新点

第二章 锂离子电池结构特征及寄生参数提取方法

2.1 电动汽车动力锂电池的结构与组成

2.2 无源元件寄生参数提取

2.3 动力锂电池参数提取实验平台介绍

2.4 动力电池参数提取方法

2.5 本章小结

第三章 动力电池组电磁干扰研究

3.1 电流瞬变下电池组电磁干扰产生机理分析

3.2以电池为耦合路径的干扰分析

3.3 差模干扰和共模干扰分离方法

3.4 直流侧电池组EMI测试

3.5 本章小结

第四章 动力电池组回路敏感零部件电磁敏感性研究

4.1 电池组敏感零部件电磁敏感性类型及方法

4.2 搭建电池组回路敏感零部件传导骚扰抗扰度实验平台

4.3 本章小结

第五章 动力电池组EMI优化

5.1 EMI滤波器网络结构选择

5.2 EMI滤波器元件选型取值

5.3 构建动力电池组EMI优化实验平台

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 论文的主要工作和成果

6.2 需进一步研究的问题

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢