2020中國汽車工程學會年會暨展覽會(SAECCE2020)於2020年10月27-29日在嘉定上海國際汽車城-上海汽車會展中心舉辦,匯聚汽車及相關行業的企業高層、技術領軍人物、資深專家學者、廣大科技工作者。10月29日,上海電器設備檢測所有限公司盛忠一在本次大會上發表了主旨演講。

以下爲演講實錄:

各位領導,各位專家,下午好!我今天分享的主題是"電動汽車用驅動電機系統輻射發射測試研究"。現階段針對驅動電機系統帶載輻射發射的技術標準主要有GB/T18655和CISPR25,它們在附錄2.4中已經明確規定了一個測試方法。在2018年也同時國標委發佈了36282的標準,在18655和CISPR25的基礎上增加了一個測試工況的要求,然而這三個標準都沒有明確的規定工裝夾具的要求以及臺校的一些具體情況或者具體的要求,這兩點都會影響到測試結果。

我們首先來看工裝夾具測試結果的研究,我們用某個電機在150K到30兆的頻段範圍內,分別用絕緣軸和非絕緣軸的工裝進行輻射發射的測試,從數據來看,金屬軸的測試數據遠遠大於絕緣軸的數據,尤其在3-10兆的範圍,最大的相差有3個dd。從兩的共模騷擾路徑分析,金屬連接頭的方案,除了高壓直流端的共模騷擾環路以外,還增加了第二個騷擾環路,它是由逆變器供應ICDT的快速通轉平臺的電壓邊緣,通過電芯內的電容產生的干擾電流,而這個干擾電流的分量會從電機軸流進工裝軸,然後到接地平板,再從高壓直流端的屏蔽線流到電機的外殼,形成這麼一個迴路,我們猜想電流回路會引起數據差距的主要原因。

我們也進行了一些驗證,使用絕緣軸再加上一些側向探頭,以及端口,測它軸端的騷擾電壓。結果很明顯,跟金屬軸的數據趨勢基本上是吻合的,我們通過這個驗證判定軸端騷擾會影響到軸端發射,也就是工裝軸絕緣和非絕緣也是數據影響的關鍵點。

第二個方面,測試臺架是否會影響到測試結果?衆所周知測試臺架有三個,一個是ABB1側光機,ETS使用的是ABB2的側光機,還有一個BlueBox的臺架。ABB1的臺架和AB2的臺架都是將側光機安裝在暗室外,通過攝像頭的形式傳遞轉速和扭矩。BlueBox的臺架是迴路式的臺架,測試的時候是將側光機放置在暗室裏面。我們也做了一些數據的比對,首先看一下同一品牌的ABB臺架的測試結果,無論在測試的趨勢和數據的大小,都是非常相近。不同臺架之間的比對,ABB的臺架和AVL的臺架測試結果,它們兩者測出來的數據也是非常相似。當ABB臺架和BlueBox的臺架測試比對,由於臺架的差異,包括佈線的方向不一樣,所以導致共模先發迴路有所差異。整體的趨勢而言,BlueBox臺架測得的數據和ABB金屬軸測得的數據趨勢有點像,但是測試的結果會偏差,整體偏差很多。

我們通過簡單的處理分析,比如接地銅板靠近L型安裝支架,並且將軸端使用接地銅板遮擋住連接軸。所看到的數據,在第一天加上接地銅板的數據降低了2、30dd,在不同的頻段有不同的效果。

簡單地分析一下情況,加上接地銅板之後,改變了部分共模電流回路路徑,如左圖所示,在未加接地銅板的時候,共模迴路是紅色+粉色的迴流面積,在加上接地銅板之後,它的共模迴路是直接耦合到加長後的接地銅板上,所以它的耦合率減少了很多,相當於減少了紅色、綠色形成的三角形和梯形,這就導致我們的數據差異會減少很大。

在高頻共模電流回路的時候,雖然有一個接地銅接在一個接地銅板上,但是相對的總CAN在高頻的時候也會變大,共模干擾的信號不能通過接地銅,會流到測試做的接地銅板上,還會從L型安裝支架和加長板流到測試桌的檯面上。如綠色的那邊,因爲L型安裝支架和接地銅板之間沒有實際的焊接,所以這邊也會形成集成電容。還有一個用銅板擋住連接軸,雖然阻隔了部分的信號,但同時也增加了共模干擾的迴流面積。所以在高頻的部分會有不同的效果,所以經過以上的分析,電機不同加載的形式,實現形式也會影響到測試結果。

我的分享就到這邊。謝謝大家!

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(注:本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱,僅作爲參考資料,請勿轉載!)

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