鉅大LARGE | 點擊量:1658次 | 2020年09月01日
新能源電機(jī)控制系統(tǒng)如何EMC帶載測試
1.背景
新能源汽車與傳統(tǒng)汽車,動力系統(tǒng)發(fā)生截然不同的改變,由新能源汽車的三電系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的燃油發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。三電系統(tǒng)就是指動力鋰電池系統(tǒng)、電驅(qū)系統(tǒng)、電控系統(tǒng),其核心技術(shù)在于電池管理、電機(jī)驅(qū)動設(shè)計和電控管理。
2.什么是EVmotor電磁兼容暗室
EVmotor電磁兼容暗室與傳統(tǒng)的汽車零部件暗室相比新增了測功機(jī)系統(tǒng)、電池模擬器系統(tǒng)和DUT(被測件)冷卻/加熱系統(tǒng)等。
測功機(jī)變頻器電池模擬器控制系統(tǒng)驅(qū)動軸DUT端暗室冷卻系統(tǒng)
3.驅(qū)動軸的電磁屏蔽設(shè)計
在CISpR25:2016版及我國國標(biāo)即將公布的最新版GB18655中的輻射發(fā)射測試和傳導(dǎo)發(fā)射測試測試,都同時新增新能源汽車的關(guān)鍵零部件『驅(qū)動電機(jī)』的帶載測試,此帶載測試需能分別實現(xiàn)驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動加載及發(fā)電加載等兩種工況。且在標(biāo)準(zhǔn)中建議的加載方式為使用穿墻軸的測功機(jī)。此時,測功機(jī)的驅(qū)動軸設(shè)計將是一大難點與挑戰(zhàn)。因為必須保證穿墻的驅(qū)動軸能滿足標(biāo)準(zhǔn)的測試配置的距離要求、保證暗室仍有良好的屏蔽性能、保證安全的高轉(zhuǎn)速高扭矩測試工況、保證驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動時不會積累靜電荷、防止驅(qū)動軸的天線效應(yīng)等致關(guān)重要的幾點考慮。
3.1驅(qū)動電機(jī)的加載模式:N/T,T/N.
N/T模式:轉(zhuǎn)速扭矩模式,測功機(jī)供應(yīng)轉(zhuǎn)速,電機(jī)供應(yīng)扭矩。T/N模式:扭矩轉(zhuǎn)速模式,電機(jī)供應(yīng)轉(zhuǎn)速,測功機(jī)供應(yīng)扭矩。無論是N/T模式,還是T/N模式,測功機(jī)的限值監(jiān)控顯得相當(dāng)重要,防止誤操作導(dǎo)致測功機(jī)飛車。
4.高低壓耦合測試
高低壓耦合測試是CISpR25:2016版標(biāo)準(zhǔn)中新增了一項測試,它包括兩種方法:S參數(shù)網(wǎng)絡(luò)分析儀法和注入法,其中注入法包括傳導(dǎo)電壓發(fā)射法、傳導(dǎo)電流發(fā)射、輻射發(fā)射法。
S參數(shù)網(wǎng)絡(luò)分析儀法:DUT不上電,測試頻率150KHz-108MHz
網(wǎng)絡(luò)分析儀的使用參數(shù):功率電平:0dBm(根據(jù)所需的動態(tài)范圍,可能要更高的推薦值);
最小平均值系數(shù):8;
最小點數(shù)(對數(shù)掃描):401;
最大IF帶寬:1kHz。
HV注入LV接收
S參數(shù)法測試的關(guān)鍵點在于6和7a,7b的阻抗匹配問題。
注入法是實驗室常用的方法,DUT上電,高壓端注入,低壓端接收,測試頻率150KHz-108MHZ,以輻射發(fā)射為例:HV+,HV-注入信號,天線接收。
HV校準(zhǔn)限值要求:AV
LV限值要求:AV
CISpR252016版標(biāo)準(zhǔn),只提到HV高壓注入,測量值不要超過低壓限值要求,測試過程種會有有一些疑問?
當(dāng)天線接收的噪聲自身就是超過低壓限值,怎么判斷就是高壓端耦合到低壓的噪聲?
底噪怎么測量?怎么判斷是樣品發(fā)出來的噪聲?
建議進(jìn)行以下布置的驗證:
(1)校準(zhǔn)
測試信號按照標(biāo)準(zhǔn)上的測試等級進(jìn)行,射頻信號功率通過電流探頭注入到HV+和HV-,在高壓LISN的50歐姆端口進(jìn)行測量,并記錄前向功率和反向功率。
CISpR25的標(biāo)準(zhǔn)中并未提及記錄前向功率和反向功率,這樣做的目的考慮在150KHz-108MHz阻抗匹配的問題。
(2)底噪測量
斷開DUT的高壓連接器,在HV+和HV-注入校準(zhǔn)的前向功率,測量值低于低壓限值6Db。
斷開高壓連接器
(3)DUT自身輻射噪聲測量
為了確定DUT自身的輻射發(fā)射是否超過了限值要求,用50歐姆的負(fù)載代替了注入電流探頭。
(4)高低壓耦合的測量配置
HV注入
高低壓耦合的測量是非常值得去研究與探討的測試。關(guān)于高壓部件在新能源汽車上的使用是越來越多的趨勢,如何提前防止高壓部件對低壓部件的干擾與串?dāng)_,是我們要引起重視的課題。高低壓耦合的測量就是一種能夠提前預(yù)測高低壓間是否存在干擾的方法,但是這其中仍有許多測試細(xì)節(jié)要逐一去深入研討,因此我們期待將來能有更多有志之士、行業(yè)內(nèi)的專家翹楚能給予我們更多的指導(dǎo)建議,協(xié)同我們建立起正確的高低壓耦合的測量技術(shù),為我國將來的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展盡點棉薄之力,共同見證我國新能源汽車的美好前程。