吳亞儒， 張彥輝， 吳兵兵， 張歡歡

（江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心， 安徽 合肥 230000）

電動(dòng)汽車在全世界的發(fā)展如火如荼，在我們身邊隨時(shí)可以看到各種各樣的電動(dòng)車存在。電動(dòng)車以各種形式的電機(jī)作為行駛的驅(qū)動(dòng)來源，在體積和成本因素推動(dòng)下，目前市面上普遍使用的是交流電機(jī)，由動(dòng)力電池通過逆變器供電。純電動(dòng)汽車整車的動(dòng)力來源都有賴于動(dòng)力電池和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，因而用于將電池能量傳遞給電機(jī)的逆變器、電機(jī)控制器、與其相連的高壓線纜以及電機(jī)本身上都會(huì)流過很大的電流（可達(dá)幾百安培），且工況變化導(dǎo)致的輸出功率變化會(huì)帶來大幅快速的電壓電流波動(dòng)，從而造成嚴(yán)重的電磁輻射。這也正是電動(dòng)車電磁兼容問題比較突出的原因。

目前，國家主要采用GB 14023—2011《車輛、船和由內(nèi)燃機(jī)無線電騷擾特性用于保護(hù)車外接收機(jī)的限值和測(cè)量方法》、GB//T 18655—2010《用于保護(hù)車載接收機(jī)的無線電騷擾特性的限值和測(cè)量方法》和GB/T 18387—2008《電動(dòng)車輛的電磁場(chǎng)輻射強(qiáng)度的限值和測(cè)量方法寬帶9kHz～30MHz》對(duì)車輛輻射騷擾特性進(jìn)行測(cè)試評(píng)估。其中前兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)所有機(jī)動(dòng)車輛，因此在傳統(tǒng)車輛中已經(jīng)得到很好的應(yīng)用。本文主要針對(duì)電動(dòng)車標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18387-2008進(jìn)行測(cè)試分析。該標(biāo)準(zhǔn)等同采用美國機(jī)動(dòng)汽車工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)SAE J551—5:2004《電動(dòng)車輛的磁場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)量方法及執(zhí)行電平》。

一、電動(dòng)車輛輻射騷擾測(cè)試

某型號(hào)電動(dòng)車輛按照GB/T 18387-2008進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，電動(dòng)汽車在16km/h和64km/h兩種車速下測(cè)試。電場(chǎng)輻射騷擾測(cè)試采用1m垂直單極子天線，磁場(chǎng)輻射騷擾測(cè)試采用環(huán)天線，針對(duì)X、Y、Z三個(gè)方向。

某型號(hào)電動(dòng)車在上述兩種車速下進(jìn)行電場(chǎng)輻射騷擾測(cè)試和磁場(chǎng)輻射騷擾測(cè)試，其中電場(chǎng)輻射騷擾測(cè)試全部通過，磁場(chǎng)輻射騷擾測(cè)試X方向超標(biāo)（X方向即磁環(huán)平面與車輛縱向?qū)ΨQ平面平行）。以64km/h車速下測(cè)試為例，電場(chǎng)輻射騷擾測(cè)試結(jié)果如圖1所示，磁場(chǎng)輻射騷擾測(cè)試結(jié)果如圖2所示。

從測(cè)試結(jié)果來看，該型號(hào)電動(dòng)車輛主要是磁場(chǎng)輻射發(fā)射超標(biāo)，超標(biāo)頻率段在20MHz附近，超標(biāo)約3dBμV/m。雖然9k-150kHz頻率段沒有超標(biāo)，但是有很明顯的毛刺。

二、電磁騷擾輻射特性分析

車輛按照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)，而電磁輻射源一般都是大電流、高電壓的大功率部件或具有開關(guān)器件的高頻電路，車輛運(yùn)行時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)電壓平臺(tái)300V左右，電機(jī)額定功率20kW，整個(gè)高壓動(dòng)力系統(tǒng)都是在高電壓、大電流的條件下工作，動(dòng)力系統(tǒng)主要有動(dòng)力電池、高壓線纜、高壓接線盒、電機(jī)控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

對(duì)高壓動(dòng)力系統(tǒng)零部件進(jìn)行逐個(gè)分析：

1.動(dòng)力電池布置在車輛底部，動(dòng)力電池殼體與車身形成金屬封閉腔，具備良好的屏蔽效能。

2.高壓線纜分高壓主線纜、高壓配線、直流快充線三部分。其中高壓主線纜、高壓配線具有屏蔽層，直流快充線沒有屏蔽層，直流快充線連接車輛左側(cè)尾部的快充充電口與乘員艙的高壓接線盒，線纜較長。雖然車輛運(yùn)行時(shí)該線纜中沒有電流通過，但是該線纜與高壓接線盒連接，可能會(huì)成為電磁輻射天線。

3.高壓接線盒分殼體和上蓋，為保證密封性能，上蓋和殼體之間夾一層密封膠條，導(dǎo)致金屬外殼不連續(xù)，引起電磁泄露。

4.電機(jī)控制器本身就是主要的電磁輻射干擾源，其殼體全金屬，高壓輸入線從側(cè)面甩出，但由于空間限制，導(dǎo)致高壓輸入線走線形成圓弧，增加電磁輻射。

5.驅(qū)動(dòng)電機(jī)殼體全金屬，輸入線屏蔽層防護(hù)，并良好接地。

三、整改方案制定及實(shí)施

基于車輛電磁輻射特性分析，制定并實(shí)施整改方案如下：

1.直流快充線增加屏蔽層，屏蔽層并良好接地。

2.更改高壓接線盒密封方案，取消密封膠條，高壓接線盒上蓋與殼體用“O”型圈密封，在殼體與上蓋的接觸面上增加凹槽，將“O”型圈置于凹槽中，通過壓縮“O”型圈，密封高壓接線盒，同時(shí)，高壓接線盒上蓋與殼體金屬部分良好接觸形成一體。

3.優(yōu)化電機(jī)控制器高壓輸入線屏蔽層與電機(jī)控制器殼體接觸方案，使屏蔽層與殼體360度接觸，優(yōu)化電機(jī)控制器高壓輸入線，在保證電機(jī)控制器高壓輸入線電氣性能不變的情況下，降低電機(jī)控制器高壓輸入線的彎曲半徑，避免電機(jī)控制器高壓輸入線過硬。

四、整改方案實(shí)施效果驗(yàn)證

對(duì)整改后的車輛進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

對(duì)比整改前后的測(cè)試結(jié)果，電場(chǎng)輻射明顯基本沒有變化，磁場(chǎng)輻射得到了很好的改善，滿足了GB/T 18387-2008測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的限值要求。

對(duì)比圖4和圖2，在9kHz—150kHz頻率段范圍內(nèi)，磁場(chǎng)發(fā)射的尖峰毛刺有明顯的降低，但沒有消除尖峰毛刺現(xiàn)象；在20MHz-30MHz頻率段范圍內(nèi)，磁場(chǎng)發(fā)射雖然低于標(biāo)準(zhǔn)限制要求，但裕度較小。

作為整車電磁輻射的整改，整改的原則是以盡可能小的變動(dòng)，來滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，只是針對(duì)零部件的屏蔽、接地及線纜的走向進(jìn)行整改，并沒有涉及到零部件內(nèi)部的PCB電路設(shè)計(jì)，整改周期快，費(fèi)用小。

五、結(jié)語

本文以某型號(hào)電動(dòng)車輛為例，進(jìn)行了電場(chǎng)、磁場(chǎng)輻射騷擾特性測(cè)試、分析、整改，根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析，從整車的角度提出整改方案，再次測(cè)試驗(yàn)證了方案實(shí)施的效果，以最小的改動(dòng)、用最少的費(fèi)用、在最短的周期內(nèi)使電動(dòng)車輛的電磁輻射強(qiáng)度滿足測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18387—2008的限值要求。為從整車角度整改電磁輻射超標(biāo)問題提供有效的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

[1]中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T18387-2008,電動(dòng)車輛電磁場(chǎng)發(fā)射強(qiáng)度的限值和測(cè)量方法,寬帶,9kHz～30MHz[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[2]譚建蓉,李彪,黃雪梅.電動(dòng)車輛電磁輻射騷擾測(cè)試與整改應(yīng)用[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2013，（4）.

[3]高新杰,白健,張洪超.電動(dòng)汽車電磁輻射干擾整改[J].安全與電磁兼容，2013，（3）.