动力电池寄生参数对电机控制器EMI测试影响浅析
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电机控制器实际装车及零部件EMC试验
电动汽车电磁发射测试
•GB/T 18387是电动汽车特有的标准，测试频率范围是0.15～30 MHz，下方图片示意了从A00级车到大巴车测试布置，2017年中汽研统计仍有70%～80%的研发车辆很难达到标准规定的限值要求。
不同电机控制器结构差异较大
关键动力系统
能量流回路“介质”众多
“电动状态”时，“动力电池”→“逆变器”→“电机”构建了高压能量流回路。
系统电磁发射特性解耦、机电能量转换中电磁发射关键影响因素辨识及提取，是研究驱动电机系统EMC发射特性的基础，更是定量化提取驱动电机系统电磁发射特征的关键。
电极控制器三类线束电磁发射特性
30 MHz以下，逆变器子系统电磁发射幅值较大；
三类线束中高压线缆是电磁辐射发射控制的关键。
逆变器高低压电气端口电磁发射测量示意图
辐射发射模型
系统发射模型 高压系统寄生电容模型
两个模型有效结合，从而将“动力电池”←→“逆变器”←→“电机”三个关键部件关联起来。
系统级传导发射仿真预测-动力电池模型
动力电池模型猜想1
基于前面研究及阻抗匹配原理，电池端在高频时呈容性阻抗特征，电动机端呈感性阻抗特征。动力电池箱体内模组为金属壳体，其对箱体必然存在一定的寄生电容。同时对车辆进行阻抗匹配试验验证，动力电池高压正负极对壳体寄生电容的数值范围约为0.33~0.47 uF。
系统级传导发射仿真预测
基于驱动电机系统搭载车辆上高压工作原理，开展动力系统（由动力电池、高压直流线缆、电机控制器、高压交流线缆和电动机组成）传导发射特征仿真研究；
基于整车测试原理和零部件测试原理，去掉LISN进行仿真分析；
采用Bat-Mod1模型对系统进行瞬态分析，得到三个观测点（①、②、③）的瞬态时域电压数据，然后利用FFT分析电压数据10 kHz~100 MHz频段的的频谱特征。
动力系统瞬态特性仿真顶层电路模块拓扑
①Bat-Mod1对应电路原理图
②电机控制器U相上下桥臂电路原理图
③电动机W相定子绕组电路原理图
动力电池模型猜想2
由于动力电池属于电源，现有测试设备只能测量直流内阻和电压，而不能采集其内部寄生电容、寄生电感等高频参数。
动力电池单体电压为3.75 V，6个单体模型构成一个模组模型，20个模组模型构成一个电压为450 V的电池包，因此Bat-Mod2中包含120个上述单体模型。Bat-Mod2几个关键参数如下：母排模型中包括杂散电感和直流电阻，如蓝色图框中Rbus1和Lbus1所示；计算得出单体模型中单一寄生电容C1约等于7.8333nF，杂散电感L1为80 nH，直流电阻R2为1 uΩ。
系统级传导发射仿真预测
提出一种全新的动力电池仿真模型，系统采用Bat-Mod2的仿真效果更接近于实际测试曲线。
BMS采集示意图
作者介绍
高新杰，北京航空航天大学电磁兼容与电磁环境博士，高级工程师。曾任某新能源车企整车EMC开发科科长，负责整车及部件电磁兼容开发；曾任某军品装备电磁兼容实验室主任；曾任中电科集团某公司北京分公司EMC技术带头人；现任北京高搏电磁兼容技术有限公司总经理。SAC/TC79/SC4委员，SAC/TC79/风险评估标委会委员，SAC/TC79/SC1观察员，集成电路电磁兼容工作组成员，中国汽车工程学会电磁兼容分会委员，电源学会电磁兼容分会委员。致力于航空航天、汽车电子、工科医、轨道交通等各领域电子产品电磁兼容设计开发。
组织机构 中国电源学会电磁兼容专业委员会（Electromagnetic Compatibility Committee of China Power Supply Society,缩写为EMC Committee of CPSS），秘书处设在敏业信息科技（上海）有限公司和江西艾科控股有限公司。中国电源学会电磁兼容专业委员会具体工作范围如下: （1）开展国内外电源电磁兼容领域的学术交流；（2）依照有关规定，编辑出版电磁兼容领域的科技书刊、电子出版物；（3）举办电磁兼容领域的技术和产品展览会；（4）电磁兼容领域科普工作；（5）接受委托对本专业的发展政策和重大决策提出建议和科技咨询，经批准承担科技项目评估、科技成果鉴定、技术职务资格评审，承担科技文献和标准的编审、提供技术咨询和技术服务；（6）继续教育和培训工作；（7）人才培养和举荐；（8）反映行业的意见和要求、维护行业合法权益。 副秘书长： 毛圣华、刘艺涛、 管乐诗、吴昕 |
