图1:根据CISPR 25设置测量

基于电动车电子系统的EMC问题解决方案

系统(电池和逆变器之间用屏蔽电缆连接)的辐射发射和传导发射性能如图2所示。

图2:带有屏蔽线的发射性能

尽管在电池和逆变器之间使用屏蔽电缆可降低辐射发射(上),但并不降低传导发射(下)。

使用新型滤波器可明显改善EMC

为了满足市场上日益严格的EMC要求,TDK集团专门针对电动汽车的驱动系统应用,开发了爱普科斯(EPCOS)P100316*系列2线式高压直流滤波器。该系列专为600V DC高压应用而设计,适合高压电池提供的典型电压,其电流能力约为150A DC或350A DC,即便驱动系统的额定功率超过100kW,滤波器依然能有效。该系列滤波器具有多种型号可供选择,且所有型号的直流电阻仅为0.05m,这意味着即便在高电流情况下也不会有显著的损耗。

如图3所示,根据测试设置要求可确认该新型滤波器的卓越滤波性能。

图3:使用爱普科斯(EPCOS)高压直流滤波器后的系统发射特性

很显然:在电池和逆变器之间使用新型爱普科斯(EPCOS)EMC滤波器,即使使用非屏蔽电缆,也能显著降低传导干扰。

可以看出,如果使用新型滤波器,即使使用非屏蔽电缆,传导干扰也可显著降低达70dB(或功率因数为3000),并且还能可观地减少个别系统中传统EMC元件的数量。

除了卓越的电气性能,该滤波器具备外形紧凑,重量轻便等特性,非常适合车辆应用,因而倍受客户青睐。产品的尺寸介于121mm x 52mm x 52mm和186mm x 65mm x 65mm之间,具体是型号而定。

该新型系列包括12种型号,不仅具有2种不同的电流能力(150A DC和350A DC),还具有不同的滤波特性。也就是说,客户可以更有针对性的获得解决自身EMC问题的方案,挑选适合应用要求的滤波器型号。此外,我们除了提供常规性能的型号外,还提供在长波频谱150kHz和300kHz之间具有超强滤波性能的其他型号。

延长电机寿命

高频屏蔽电流只代表了确保电磁兼容这一挑战的一部分。比如,在逆变器的输出端,脉冲上升沿会引起电压尖峰,后者会随着电缆电感值的增加而增加。一旦环境条件不利,这些电压尖峰可能引起电弧,进而损坏电机绕组。与此同时,漏地电流也会随之产生,这些电流流过电机轴承,从而引起尖峰。反过来又会损坏轴承滚珠或滚子,使其过早失效。