EV驱动系统中寄生参数生成电磁干扰的研究

摘要

环境的恶化、石油等能源的供需矛盾升级以及人们对于汽车需求的增长，进一步促进了电动汽车的迅速发展，当然随着电动汽车研究的深入，其电磁兼容性也日益被人们所重视。DC/AC逆变器是电动汽车驱动系统的重要电子部件之一，在工作过程中容易造成电压突变或电流突变，这是电磁干扰产生的主要源头之一。由此而生成的干扰会对车内电子设备甚至整车的正常运行造成影响或导致安全事故。
　　本文从主要干扰源，经耦合途径，在电动汽车驱动系统回路中生成的电磁干扰展开了研究，主要针对电磁干扰的产生，如何形成回路以及最后影响控制电路这一敏感设备进行分析。
　　经过研究与分析得到：产生差模干扰是由于高频动作的功率开关器件生成di/dt并通过寄生电感引入了脉动电流；产生共模干扰是由于dv/dt在逆变器的桥臂中点与地的寄生电容上生成了充放电电流。
　　在研究过程中，借助于仿真和精密阻抗分析仪的测量结果，对直流侧支撑电容、放电电阻，与逆变器开关管相连的散热片，动力电缆的寄生参数进行提取，并建立其等效电路模型。
　　在此基础上，在Saber仿真软件的环境下，以DC/AC逆变系统为研究对象，分别建立了理想状态下模型，以及考虑各元件寄生参数的情况下模型，测取电磁干扰的信号幅值，对比分析各元件寄生参数对于驱动系统运行状态影响的重要性。
　　研究表明：随着频率的增高，滤波电容的感性特征会愈发明显，滤波效果逐渐衰弱，尽管非屏蔽电缆的寄生参数要小，但是相对于电缆之间的耦合电磁干扰而言，屏蔽电缆显然要比非屏蔽的好。进一步验证差模干扰的大小离不开相线回路间的寄生电感和寄生电容，而共模干扰的大小则很大程度上取决于散热片对地的寄生电容。

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第一章 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2电磁兼容的相关概念

1.3电磁兼容的发展现状

1.4 提取寄生参数的研究现状

1.5汽车电磁兼容的标准

1.6本课题研究的主要内容

第二章 EV驱动系统电磁干扰分析

2.1 EV驱动系统传导EMI分析

2.2 EV驱动系统的电磁干扰问题

2.3 电磁干扰的耦合方式

2.4 EMI抑制措施

2.5建模与仿真

2.6 本章小结

第三章 元器件的高频建模

3.1 支撑电容、放电电阻高频参数的提取

3.2 散热片的寄生参数提取

3.3电缆寄生参数的提取

3.4 本章小结

第四章 考虑寄生参数的EV驱动系统电磁干扰研究

4.1 EV驱动系统工作原理

4.2驱动系统传导干扰仿真分析

4.3 电磁干扰的抑制

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢