鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1662次 | 2020年09月01日
新能源電機(jī)控制系統(tǒng)如何EMC帶載測(cè)試
1.背景
新能源汽車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē),動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)生截然不同的改變,由新能源汽車(chē)的三電系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。三電系統(tǒng)就是指動(dòng)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(dòng)設(shè)計(jì)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(chē)零部件暗室相比新增了測(cè)功機(jī)系統(tǒng)、電池模擬器系統(tǒng)和DUT(被測(cè)件)冷卻/加熱系統(tǒng)等。
測(cè)功機(jī)變頻器電池模擬器控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)軸DUT端暗室冷卻系統(tǒng)
3.驅(qū)動(dòng)軸的電磁屏蔽設(shè)計(jì)
在CISpR25:2016版及我國(guó)國(guó)標(biāo)即將公布的最新版GB18655中的輻射發(fā)射測(cè)試和傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試測(cè)試,都同時(shí)新增新能源汽車(chē)的關(guān)鍵零部件『驅(qū)動(dòng)電機(jī)』的帶載測(cè)試,此帶載測(cè)試需能分別實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)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(cè)功機(jī)。此時(shí),測(cè)功機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸設(shè)計(jì)將是一大難點(diǎn)與挑戰(zhàn)。因?yàn)楸仨毐WC穿墻的驅(qū)動(dòng)軸能滿足標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)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(cè)試工況、保證驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)積累靜電荷、防止驅(qū)動(dòng)軸的天線效應(yīng)等致關(guān)重要的幾點(diǎn)考慮。
3.1驅(qū)動(dòng)電機(jī)的加載模式:N/T,T/N.
N/T模式:轉(zhuǎn)速扭矩模式,測(cè)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(cè)功機(jī)供應(yīng)扭矩。無(wú)論是N/T模式,還是T/N模式,測(cè)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(cè)功機(jī)飛車(chē)。
4.高低壓耦合測(cè)試
高低壓耦合測(cè)試是CISpR25:2016版標(biāo)準(zhǔn)中新增了一項(xiàng)測(cè)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(cè)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(dòng)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(diǎn)數(shù)(對(duì)數(shù)掃描):401;
最大IF帶寬:1kHz。
HV注入LV接收
S參數(shù)法測(cè)試的關(guān)鍵點(diǎn)在于6和7a,7b的阻抗匹配問(wèn)題。
注入法是實(shí)驗(yàn)室常用的方法,DUT上電,高壓端注入,低壓端接收,測(cè)試頻率150KHz-108MHZ,以輻射發(fā)射為例:HV+,HV-注入信號(hào),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(cè)量值不要超過(guò)低壓限值要求,測(cè)試過(guò)程種會(huì)有有一些疑問(wèn)?
當(dāng)天線接收的噪聲自身就是超過(guò)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(cè)量?怎么判斷是樣品發(fā)出來(lái)的噪聲?
建議進(jìn)行以下布置的驗(yàn)證:
(1)校準(zhǔn)
測(cè)試信號(hào)按照標(biāo)準(zhǔn)上的測(cè)試等級(jí)進(jìn)行,射頻信號(hào)功率通過(guò)電流探頭注入到HV+和HV-,在高壓LISN的50歐姆端口進(jìn)行測(cè)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(wèn)題。
(2)底噪測(cè)量
斷開(kāi)DUT的高壓連接器,在HV+和HV-注入校準(zhǔn)的前向功率,測(cè)量值低于低壓限值6Db。
斷開(kāi)高壓連接器
(3)DUT自身輻射噪聲測(cè)量
為了確定DUT自身的輻射發(fā)射是否超過(guò)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(cè)量配置
HV注入
高低壓耦合的測(cè)量是非常值得去研究與探討的測(cè)試。關(guān)于高壓部件在新能源汽車(chē)上的使用是越來(lái)越多的趨勢(shì),如何提前防止高壓部件對(duì)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(cè)量就是一種能夠提前預(yù)測(cè)高低壓間是否存在干擾的方法,但是這其中仍有許多測(cè)試細(xì)節(jié)要逐一去深入研討,因此我們期待將來(lái)能有更多有志之士、行業(yè)內(nèi)的專(zhuān)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(cè)量技術(shù),為我國(guó)將來(lái)的新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展盡點(diǎn)棉薄之力,共同見(jiàn)證我國(guó)新能源汽車(chē)的美好前程。