纯电动汽车电磁兼容分析与电磁干扰抑制

李兴宇

(安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽合肥 230601)

纯电动汽车电磁兼容分析与电磁干扰抑制

李兴宇

(安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽合肥 230601)

随着我国能源危机的加剧和环保社会建设的进程加快，对于纯电动汽车的重视和普及工作都有着较为明显的提升，也促进了近年来我国纯电动汽车领域的发展。但是由于电磁兼容以及电磁干扰抑制等技术的研究进展迟缓，一直没有能够突破现有的瓶颈，导致纯电动汽车的研究和制造水平提升缓慢，严重影响了我国纯电动汽车的普及工作，也阻碍了环保社会的建设。针对目前我国纯电动汽车中电磁兼容与电磁干扰抑制技术的现状、影响因素、水平提升途径进行分析，为纯电动汽车的普及奠定基础。

电磁兼容；电磁干扰；电磁抑制

0 引言

纯电动汽车是近年来中小车型中较为风靡的新型汽车，由于使用成本低，因此受到了诸多人士的喜爱。可是由于我国纯电动汽车的有关技术研究落后，导致其续航能力还有所不足，功能也较为简陋，因此影响了纯电动汽车的普及效果。而电磁兼容和电磁干扰抑制无疑是影响纯电动汽车研究水平的重要因素，因此有关制造商和相关机构都加强对于电磁兼容和电磁干扰抑制的重视，提高纯电动汽车电磁兼容和电磁干扰抑制水平，促进纯电动汽车的进一步发展。

1 目前国内外电磁兼容和电磁抑制研究成果分析

电磁兼容和电磁抑制问题是一项新颖又久远的课题，随着一百多年前无线电波作为通信媒介的出现，学者们就发现了射频干扰(Radio Frequency Interference，RFI)问题的出现，而1881年亥维塞的《论干扰》则是国内外关于电磁干扰问题的第一篇相关文献。1883年法拉第发现了电磁感应定律，研究得出电磁磁场的波动会产生电磁感应势，是电磁干扰研究中的一个重要里程碑，也引发了相关专家对于电磁干扰问题的研究兴趣。1884年麦克斯韦提出的位移电流概念，则是电磁干扰问题的理论支撑，它认为变化的电场必然会导致不断变动的磁场，由此会引起电磁波的波动。1887年电磁干扰问题委员会在柏林正式成立，这也是世界上第一个较为正规的电磁干扰问题相关组织，从此开始对电磁干扰问题较为系统的研究，开始电磁干扰问题研究领域的新篇章。此后在短短一年时间内，赫兹就用实验证明了电磁波的存在，为电磁干扰问题研究的深入奠定了基础，电磁干扰问题的相关研究步入了快速发展时期，取得了大量的研究成果。

虽然国外对于电磁干扰问题的发现和研究有了很长的历史，但是对于电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility，EMC)学科的研究还是在近代电力运用水平不断提升的背景下开展的，并且很快就逐步建立起了相关标准，完善了电磁兼容的相关理论和研究体系。在1999年举办的国际EMC会议上，对于电磁兼容性应用分析的研究领域多达36个，可见电能应用的广泛性以及电磁兼容性的重要作用。由此也引发了各国对于电磁兼容规范和标准制定的重视程度，在综合考虑本国技术统筹水平的前提下，各国对于电磁兼容标准的制定工作也在逐渐进行，大大促进了电磁兼容性的研究进程和电磁兼容的标准化建设。

我国对于电磁干扰问题和电磁兼容性的研究工作近年来取得了可喜的成果，虽然我国在相关领域的研究起步较晚，但是随着我国经济的发展和人才培养体系的完善以及国家的重视，我国从1990年起发布的关于电磁兼容的公开文献达到了210余篇，对于我国电磁兼容领域的研究工作起到了巨大的推动作用，同时也为我国电磁兼容标准和规范的制定提供了可靠的技术支撑，推动了我国EMC标准化建设进程。与此同时我国电磁兼容技术也在不断地完善和发展，“EMC预测中FDTD法的一种建模技术”对于大型机械的电磁特性分析效果甚佳，“人体电磁效应计算的数据叠接技术”准确地计算出了人体电磁效应的比吸收率，诸如此类的技术在我国电磁兼容领域被不断地开发和应用，推动了我国电磁兼容领域的发展，也为电磁兼容的实际应用提供了技术保障。

2 纯电动汽车电磁兼容分析

电磁兼容一般意义上是指设备或系统在其电磁环境中能够正常工作，且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。由于纯电动汽车中电能应用区域较多，因此不可避免地各区域之间的电磁兼容处理难度较高，影响了纯电动汽车的使用，也阻碍了纯电动汽车研究和制造水平的突破，所以应该要加强对于纯电动汽车电磁兼容的分析，提高纯电动汽车的电磁兼容水平。

影响电磁兼容水平的3个主要因素分别为干扰源、传播渠道以及敏感源，这3个因素也是无法避免的纯电动汽车运行中的必然状况。由于纯电动汽车的特殊性，所以在运行过程中时刻都在产生干扰源通过传播渠道刺激到敏感源的情况，影响纯电动汽车的运转，所以必须要加强对于电磁兼容三要素的重视和有关部位的研究，尽量减少干扰源的干扰电磁强度，削弱传播渠道中的电磁干扰信号，降低敏感源对于电磁干扰的敏感程度，从这3点来共同保障纯电动汽车的电磁兼容水平，促进纯电动汽车制造水平的提高。

由于纯电动汽车与传统汽车的不同，因此其动力系统存在着很多差异性。纯电动汽车的动力系统主要由驱动电机、控制器、减速箱以及储电装置组成，在纯电动汽车的运转过程中通过动力系统中的电磁信号来控制动力系统的运转。而不可避免地在动力系统运转过程中，干扰源和敏感源散发和接受的电磁骚扰持续不断，因此影响了纯电动汽车对于动力系统的控制，所以制造商和有关研究机构要加强对于动力系统中电磁兼容问题的重视，要通过部件的科学处理和动力系统内部结构的优化来降低电磁骚扰水平，保障电磁信号的准确及时，提高纯电动汽车动力系统的运行水平。

3 目前影响纯电动汽车电磁干扰抑制水平的因素分析

纯电动汽车电磁干扰抑制水平毋庸置疑是影响纯电动汽车运行水平的重要因素，但是现阶段它已经成为了阻碍纯电动汽车运行的关键要素。由于电磁干扰抑制技术研究水平的进步迟缓，导致了电磁干扰抑制水平不足以保障纯电动汽车的运行。因此有关机构和制造商都应该及时地发现和重视电磁干扰抑制问题，提高电磁干扰抑制水平来保障纯电动汽车的运行。

3.1 车载干扰源抑制技术研究迟缓

车载干扰源是纯电动汽车运行过程中重要的干扰源之一，也是影响纯电动汽车运行的主要因素，但是在现阶段对于车载干扰源的抑制技术研究还有所欠缺，严重影响了纯电动汽车的运行。车载干扰源主要是车内电气系统运行中产生的电磁干扰信号，而由于纯电动汽车的特殊性，其内部电气系统结构复杂，几乎涉及到纯电动汽车运行的各个部位，因此电磁干扰强度较大，影响了纯电动汽车的运行水平。不仅如此，电力电子装置产生的快速整流、电机发动等产生的高强度电磁干扰信号更是严重影响了纯电动汽车的运行水平。

3.2 对于人为干扰源的汽车外部处理水平较差

影响纯电动汽车电磁干扰抑制水平的另一个重要因素就是人为干扰源。随着人们收入水平的提高，电子设备的普及和应用水平也大幅度提升，这就直接导致了外部电磁干扰信号的复杂性，而且电磁干扰强度也大幅度上升，因此给纯电动汽车的运行造成了很大的影响。而目前纯电动汽车由于技术的限制和制造成本的原因，纯电动汽车外部防干扰技术的应用水平较低，而且相关的电磁干扰抑制材料的使用也较少，所以对于人为干扰源的处理水平较差，增强了电磁干扰对纯电动汽车的影响，阻碍了纯电动汽车的正常运行。

4 提高纯电动汽车电磁干扰抑制水平的途径

4.1 加强对车载干扰源的抑制技术研究

作为影响电磁干扰水平的重要因素，车载干扰源不但对纯电动汽车的运行造成了阻碍，甚至还会对人体产生一些不良影响，因此有关研究机构和制造商必须加强对于车载干扰源的重视，有效消减车载干扰源造成的电磁干扰。首先，有关机构要加强对于车载干扰源抑制技术的研究。针对车载干扰源的干扰源、传播渠道以及敏感源3个要素进行研究，加强对电磁干扰信号散发和接受部位的电磁信号消减，通过材质和结构的优化来有效地减少车载干扰源的电磁干扰，保障纯电动汽车的正常运行。其次，要提高车内包裹材料的选取标准。车内包裹材料也是消减电磁干扰信号的重要影响因素，由于电气系统结构的复杂性，优质的防电磁干扰材料可以在电磁干扰信号传播过程

中有效消减电磁干扰强度，减少电磁干扰带来的不良影响。最后，要加强滤波器的研究和使用水平。滤波器可以有效地减少由于电路通路直接造成的电磁干扰，消减电磁信号传导干扰，所以要加强先进滤波器的研究和引进，从而保障纯电动汽车的内部电磁抑制水平，提高纯电动汽车的运行水平，也可以保障车内人员的安全。

4.2 提高对人为干扰源的电磁抑制处理水平

近年来人为干扰源对于纯电动汽车的影响愈发明显，由于电子设备的普及，导致纯电动汽车外部人为电磁干扰信号密布，电磁干扰强度也有所提升，所以必须要提高对人为干扰源的电磁抑制处理水平，降低外部电磁干扰信号对纯电动汽车影响。要提高车体材料的选取水平，车体材料无疑是消减外部电磁干扰信号的最主要因素，也是减少外部人为干扰电磁信号强度的关键要素，所以必须要加强车体材料的选取水平，选取高电磁抑制的材料来进行外部涂抹，以此来确保对电磁干扰信号的消减水平。

5 结论

随着能源危机加剧和新能源开发利用水平的不断提升，再加上环保意识的普及，纯电动汽车的使用将会持续扩大，但是由于目前我国纯电动汽车电磁兼容和电磁干扰抑制技术的研究进步迟缓，无疑阻碍了纯电动汽车的使用效果。所以有关制造商和相关研究机构必须要加强对于纯电动汽车电磁兼容和电磁干扰抑制技术研究的重视，有效提高电磁兼容水平和电磁干扰抑制水平，科学合理地保障纯电动汽车的运行效果和车内人员安全，树立良好形象，为纯电动汽车的普及奠定基础。

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ElectromagneticCompatibilityAnalysisandElectromagneticInterferenceSuppressionforElectricVehicles

LI Xingyu

(Technology Center，Anhui Jianghuai Automobile Group Co.,Ltd.,Hefei Anhui 230601,China)

As China’s energy crisis aggravated and environmental protection social construction process sped up,the attention and popularity for pure electric vehicles have been greatly improved which also promote the development of China’s electric vehicle field in recent years.But because of research progress for pure electric vehicles including electromagnetic compatibility and electromagnetic interference suppression technology is slow, the existing bottleneck has not been able to break all the time, resulting in low research and making level of pure electric vehicles,which seriously impact electric vehicle popularization work in China, also hinder the construction of environment-friendly society.At present, the status quo, influencing factors and level raising way of the electric vehicle electromagnetic compatibility and electromagnetic interference suppression technology in China were analyzed.It lays foundation for the popularity of electric vehicles.

Electromagnetic compatibility; Electromagnetic interference; EMI suppression

2017-05-10

李兴宇，本科，工程师，从事整车及零部件电磁兼容和电子电器性能领域研发、试验工作。E-mail：pestlxy@163.com。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2017.10.018

U469.72

A

1674-1986(2017)10-077-03