王雅莉
某純電動多用途貨車整車EMC性能攻關
王雅莉
(安徽江淮汽車集團股份有限公司,安徽 合肥 230601)
針對某純電動多用途貨車在整車電磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility,EMC)試驗中車輛左側X方向磁場發射超標及車輛右側天線垂直極化寬帶、窄帶電磁輻射發射測試超標問題進行了排查、分析,通過整改提高了整車的EMC性能,并為純電動多用途貨車后期整車電磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility,EMC)設計、優化與試驗認證提供了可靠的EMC防護設計參考。
純電動多用途貨車;EMC;磁場發射
近年來,隨著汽車電子高度集成化和模塊化的快速發展,電器零部件的工作頻率/功率越來越高,使得汽車內部電磁環境越來越復雜。尤其是純電動汽車電器系統繁雜,集成度高,涉及高壓、低壓電器電磁環境惡劣,如處理不當,將嚴重影響車輛的正常運行。
本文以某純電動多用途貨車針對GB/T 18387-2017及GB 34660-2017的測試超標問題為出發點,分析了問題的產生原因,最后根據問題真因給出了解決方案及驗證結果。
某純電動多用途貨車試驗車在做GB/T 18387-2017低頻磁場發射測試時,在70 km/h 車速下,天線在車輛左側X方向磁場發射不符合標準要求。16~20 MHz均有不同程度的超標,最大超標點在16.3MHz左右,超標量可達9.58dB,測試數據如圖1所示;在做GB 34660-2017寬窄帶電磁輻射發射測試時,窄帶測試:車輛右側,天線垂直極化測試結果超出限值線,最小裕量-0.48dB,最大超標點在33.1MHz,測試數據如圖2所示。

圖1 天線X方向車輛左側磁場測試結果

圖2 天線垂直方向車輛右側窄帶測試結果
通過對純電動多用途貨車整車搭鐵線檢查,發現電機控制器接地不可靠、整車車身與車架缺少搭鐵連接、部分高壓電氣(如空調壓縮機)搭鐵線過細等。
通過對純電動多用途貨車整車高壓線束屏蔽檢查,發現電動轉向泵高壓線束接插件屏蔽層斷裂,接地不可靠。
通過手持設備近場掃描整車高壓電器排查發現驅動電機及控制器附近泄漏較大,因此初步懷疑高壓電氣件騷擾源為電機及控制器。
根據經驗分析,33M附近的的干擾一般是共模為主,共模電壓噪聲一般與地平面有關,降低地平面的連接阻抗,也能起到共模抑制作用,增加一根控制器接地線、整車車身與車架搭鐵線、更換空調壓縮機搭鐵線、檢查其余各搭鐵線是否連接牢靠,連接點除漆情況以及是否加鋸齒彈墊。
對于高壓線束由于其工作過程中對于周圍電磁場影響較大,必須采用單芯屏蔽線,以達到保證接收信號準確,且對周圍線束電磁場影響最小。DC-AC輸出端線束端口屏蔽層原先為單點接地,試驗現場用銅箔包裹,將屏蔽層360度與殼體環接接地(如圖3),現場再次測試,結果合格。更換新的電動轉向泵高壓線束,保證高壓線束屏蔽層有效。

圖3 電動轉向泵高壓線束接插件屏蔽臨時整改
根據試驗結果可以看出超標頻率在33M附近,整改措施總體分為兩類:一類是對機箱進行屏蔽處理;另一類是對線纜進行屏蔽處理。33M附近的干擾一般是共模為主,為了抑制共模電流干擾,故更換高壓濾波板(增加了2個Y電容),加強共模抑制;電機機體三相旋變蓋板的密封膠只起到了防水作用,對于電磁屏蔽性能很差,導致電磁場泄露,故在三相旋變蓋板的密封處貼導電膠密封;33M附近的干擾源多來自于高壓線束,現有控制器沒有三相線束,故較大可能就是高壓母線引起的,所以需要對高壓母線進行整改。

圖4 整改后天線X方向車輛左側磁場測試結果

圖5 整改后天線垂直方向車輛右側窄帶測試結果
整改方案實施后,對純電動多用途貨車進行了再次測試。圖4為在70km/h車速下,天線在車輛左側X方向磁場輻射發射測試曲線。對比圖1和圖4,整改方案對降低整車磁場發射水平效果明顯,在16~20 MHz頻段有很大衰減,測試結果符合GB/T 18387-2017要求;圖5為窄帶電磁輻射發射測試結果,對比圖2和圖5,整改方案對降低整車窄帶電磁輻射發射水平效果明顯,測試結果符合GB 34660-2017要求。
本文通過對某純電動多用途貨車整車EMC試驗中車輛左側X方向磁場發射超標及車輛右側天線垂直極化寬帶、窄帶電磁輻射發射測試超標問題排查、分析及整改并驗證了整改方案的有效性。
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Research on EMC performance of a pure electric multipurpose truck
Wang Yali
( Anhui Jianghuai Automobile Group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )
Aiming at the electromagnetic compatibility (EMC) of a pure electric multi-purpose truck In the compatibility (EMC) test, the problem that the magnetic field emission of the left side of the vehicle exceeds the standard in X direction and the electromagnetic radiation emission test of the vertical polarization broadband and narrow-band antenna on the right side of the vehicle exceeds the standard, the EMC performance of the whole vehicle is improved through the rectification, and the electromagnetic compatibility (EMC) of the later vehicle of the pure electric multi-purpose truck is improved Compatibility (EMC) design, optimization and test certification provide a reliable reference for EMC protection design.
Pure electric multipurpose vehicle; EMC; Magnetic field emission
A
1671-7988(2020)24-16-03
U469.72
A
1671-7988(2020)24-16-03
王雅莉,就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司。
10.16638/j.cnki.1671-7988.2020.24.006
CLC NO.: U469.72