电动汽车动力电力电子装置的电磁兼容性研究

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1、摘要电动汽车动力电力电子装置是电动汽车中主要的干扰源，其干扰可能会引起更大的环境污染，也可能会导致重大的人身或设备伤害，因此其电磁兼容性研究具有紧迫感。电动汽车动力电力电子装置包括大功率DC／DC变换器和大功率DC／AC逆变器等。目前的研究主要集中在大功率DC／AC逆变器的传导发射方面，且通常都是进行小功率试验，尚缺乏在高压大电流下进行直流端口电磁兼容试验的方案。本文针对大功率DC／DC变换器的电磁兼容性能进行研究，主要研究了高压直流端口的电磁兼容测试方案和变换器系统的电磁兼容性改善措施。针对目前国产燃料电池电动汽车中的大功率DC／DC变换器进行了系统描述，从理论上分析了其中可能的干扰源，受扰

2、源和耦合路径。本文创新地提出了开关电感和开关电容的干扰产生机理，通过这种统一理论，可以对干扰源进行系统的分析。根据大功率DC／DC变换器和传统汽车零部件所处的电磁环境差异，提出了两者在电磁兼容测试方面应具有的异同点。参阅大量的汽车电磁兼容标准及其他有关文献，提出了大功率DC／DC变换器完整的电磁兼容测试方案，包括主电路高压直流端口的试验方案，该试验方案的关键在于利用一对高压大电流的汽车LISN网络来进行输入直流端口的传导发射测量。在前文提出的试验方案基础上进行试验布置，开展了对大功率DC／DC变换器主电路高压直流端口传导发射的测试，并获得了重要的试验结论。试验表明小功率试验有可能可以代替满功率

3、试验来进行电磁兼容研究；主电路对控制电路的耦合是巨大的，完全掩盖了控制电路的窄带发射模式；主电路传导发射是很难抑制的，通过改变门极电阻和增加缓冲电容均无明显的效果。考虑到控制电路是大功率Dc／DC变换器的核心部分，其电磁兼容性能对系统的可靠运行非常关键，本文最后针对控制电路中重要的电磁兼容问题进行了研究和设计。设计完成的控制电路通过了权威电磁兼容检测机构的性能检测，电磁发射和抗扰度各方面性能均能够达到国际EMC标准中的2级指标。关键词：电动汽车，动力系统，电力电子装置，大功率DC／DC变换器，电磁兼容Abstract一一—————————————————————————————————————

4、————一ABSTRACTPowerelectronicsinthepowertrainarethemaincausesofelectromagneticnoiseintheelectricvehicle．Thenoiseemittedcanbemoreseriousenvironmentalpollution,andtheinterferenceinducedmayevenbringaboutgravedamagetopeopleandotherequipment．Itisstringenttodosomeresearchinconcernoftheirelectromagneticcomp

5、atibility．PowerelectronicsintheelectricvehiclepowertrainincludehighpowerDC／DCcoriveters．highpowerDC／ACinverters，andthelike．Atpresent，theresearchworkismairilyfocusedonconductedemissionsofhighpowerDC／ACinverters．Atthemeantime．mosttestsaredoneunderlowpowerconditions．Itisagreatpittythatthereisstilln0sui

6、tableteststandardforhiglavoltageandhighcurrentDCportsofsuchkindofelectricaldevices．ThisdissertationisdevotedtoseveralEMCaspectsofhighpowerDC／DCconverters，mainlytotheEMCtestschemeoftheaforementionedpowercircuitDCports．AlterthedetaileddescriptionofhighpowerDC／DCconvertersusedinthepresentdemosticfuelce

7、llelectricvehicles，bothinsystemfunctionalblocksandinEMCtestportsperspective，thedissertationhasanalyzedthepossibleelectromagneticinterferencesources，victimsandthecouplingpathsthatlinkthemtogether．Inrel