电动车辆高压电驱动系统电磁干扰抑制技术
发布时间：2021-09-30 19:56
由于全电,混合动力车辆的电驱动系统相比传统的机械传动装置,具有无级调速、任意半径转向、无机械传动换挡的冲击振动、以及加速性灵活性高,部件布置灵活,模块构造噪音小、低油耗、红外辐射强度低等诸多优点,能够满足装甲车辆动力性提升、静默行驶、大功率车载信息化设备及武器供电、红外隐身等需求。但随着车辆信息化与智能化的不断提高,车载电子设备数量越来越多,精密程度越来越高,设备功能越来越复杂,这对整车系统的电磁兼容性提出了更高的要求。相比传统机械传动装置,电驱动系统增加了高电压大电流的动力电池系统、电机驱动系统等大功率电子电气设备。这些大功率设备通常都含有大功率开关器件且工作电压等级较高,开关器件产生的dv/dt在较宽的频率范围内会造成严重的电磁干扰,影响其他涉及行驶性能和行车安全控制系统以及搭载设备的正常工作,如加速受限等情况,在很大的程度上成为制约电驱动系统发展应用的一个关键因素。本文以某车辆搭载高压电驱动系统为研究对象,以电路仿真和数值仿真方法为分析手段,首先研究电动车辆高压电驱动系统电磁干扰产生机理,从电驱动系统电磁干扰仿真模型简化及建立到电动车辆高压电驱动系统电磁干扰耦合途径分析,最后根据...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
IGBT模型的模拟电路表示
厍?大学[17]-[19]综合基于矢量匹配法的电机模型，基于多传导传输线理论的电缆模型，干扰源的集中等效模型和基于“二次测量”的寄生参数模型等效电路，建立驱动系统EMI仿真预测模型如图1.5、1.6所示，并利用Saber软件搭建并验证了多工况状态下模型的有效性，该建模方法将系统中寄生参数通过测量等方法转化为RLC集总参数的方法值得借鉴，但是仿真模型不能进行仿真模拟周期内电磁干扰变化规律。意大利米兰理工的Dipartimento[20]等人建立了磨床电机驱动系统的传导辐射模型，并给出了一般规律。图1.1IGBT模型的模拟电路表示图1.2IGBT分段线性电路模型
吉林大学硕士学位论文4图1.3分析开关暂态特性的IGB电路模型图1.4VDMOS电路模型图1.5共模传导电磁干扰仿真模型图1.6差模传导电磁干扰仿真模型针对电驱动车辆整车级EMC的建模，国内研究相对较少，一般是建立一个简化的整车模型，将预先确定的等效传导EMI干扰源导入到整车的辐射线束中，采用时域有限差分法（FDTD）、有限元法（FE）、矩量法（MoM）、传输线法（TLM）等各种数值算法计算线束辐射干扰，及车内电磁环境及进一步的车内敏感线束上耦合的传导干扰信号。比如吉林大学的高印寒团队[21]，在确定混合动力车辆电机及控制器、逆变器、传输线束、发动机点火开关等电磁干扰的基础上，利用频谱的线性叠加原理，获得了整车的电磁干扰辐射模型。综上所述国内外针对电驱动车辆部件级和系统级的传导电磁干扰建模已经取得了丰富的成果。以上建模方法或为简单行为模型或为集总参数模型，未考虑工作过程中电压过冲及进行周期内电磁干扰规律仿真等问题，针对系统级电磁干扰建模有待深入研究。（2）电驱动系统电磁干扰抑制主要集中在控制算法及滤波方面。在控制算法方面通过设计不同PWM调制方式和多电平逆变技术，在源头抑制电驱动系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]铁氧体磁环对场线耦合感应电流的抑制效果[J]. 邱日强,朱峰,高晨轩. 高电压技术. 2018(08)
[2]电动汽车开关电源电磁兼容优化设计方法[J]. 汪泉弟,安宗裕,郑亚利,彭河蒙,李旭. 电工技术学报. 2014(09)
[3]电动汽车用IGBT及逆变器的电磁兼容性分析[J]. 郭彦杰,王丽芳,廖承林. 高电压技术. 2014(06)
[4]CE102中LISN的工作原理和校准模型[J]. 梁双港,孙昊,王丽. 电子测量技术. 2014(03)
[5]全桥变流器共模干扰等效模型分析[J]. 许珂,汪泉弟,安宗裕,彭河蒙. 电源技术. 2013(10)
[6]时域有限差分法在汽车EMC分析中的应用[J]. 高印寒,樊宽刚,杨开宇,贾文勇,张艳. 吉林大学学报(工学版). 2009(S1)
[7]用于电磁干扰分析的共模扼流圈高频模型[J]. 陈恒林,钱照明. 浙江大学学报(工学版). 2007(11)
[8]基于阻抗测量的共模扼流圈高频建模[J]. 陈恒林,陈玮,冯利民,钱照明. 电工技术学报. 2007(04)
[9]基于多电平随机脉宽调制技术的共模电压和谐波抑制方法[J]. 幸善成,吴正国. 中国电机工程学报. 2006(17)
[10]基于IGBT开关暂态过程建模的功率变流器电磁干扰频谱估计[J]. 孟进,马伟明,张磊,赵治华. 中国电机工程学报. 2005(20)
博士论文
[1]电动汽车电机驱动系统电磁干扰预测模型的研究[D]. 彭河蒙.重庆大学 2015
硕士论文
[1]机翼控制系统电源滤波模块研制[D]. 李才宏.电子科技大学 2018
[2]永磁同步电机场路耦合仿真设计研究[D]. 王京.浙江大学 2018
[3]电动汽车轮毂电机控制器研究与开发[D]. 刘旭东.吉林大学 2017
[4]二极管箝位型三电平双三相永磁同步电机控制策略研究[D]. 陈健.东南大学 2016
[5]三电平逆变器的PWM调制策略研究[D]. 梁政锋.电子科技大学 2016
[6]混合动力汽车CAN通讯电磁兼容性能研究[D]. 乔昌盛.吉林大学 2015
[7]IGBT驱动及过压保护研究[D]. 赵恺.华南理工大学 2015
[8]电动汽车电机驱动系统功率回路电磁干扰及抑制研究[D]. 董明承.北京理工大学 2015
[9]中高压大功率IGBT驱动保护电路及应用研究[D]. 唐开毅.湖南大学 2014
[10]轮毂式电机驱动系统设计与仿真[D]. 单崇哲.东北大学 2010
本文编号：3416541
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
IGBT模型的模拟电路表示
厍?大学[17]-[19]综合基于矢量匹配法的电机模型，基于多传导传输线理论的电缆模型，干扰源的集中等效模型和基于“二次测量”的寄生参数模型等效电路，建立驱动系统EMI仿真预测模型如图1.5、1.6所示，并利用Saber软件搭建并验证了多工况状态下模型的有效性，该建模方法将系统中寄生参数通过测量等方法转化为RLC集总参数的方法值得借鉴，但是仿真模型不能进行仿真模拟周期内电磁干扰变化规律。意大利米兰理工的Dipartimento[20]等人建立了磨床电机驱动系统的传导辐射模型，并给出了一般规律。图1.1IGBT模型的模拟电路表示图1.2IGBT分段线性电路模型
吉林大学硕士学位论文4图1.3分析开关暂态特性的IGB电路模型图1.4VDMOS电路模型图1.5共模传导电磁干扰仿真模型图1.6差模传导电磁干扰仿真模型针对电驱动车辆整车级EMC的建模，国内研究相对较少，一般是建立一个简化的整车模型，将预先确定的等效传导EMI干扰源导入到整车的辐射线束中，采用时域有限差分法（FDTD）、有限元法（FE）、矩量法（MoM）、传输线法（TLM）等各种数值算法计算线束辐射干扰，及车内电磁环境及进一步的车内敏感线束上耦合的传导干扰信号。比如吉林大学的高印寒团队[21]，在确定混合动力车辆电机及控制器、逆变器、传输线束、发动机点火开关等电磁干扰的基础上，利用频谱的线性叠加原理，获得了整车的电磁干扰辐射模型。综上所述国内外针对电驱动车辆部件级和系统级的传导电磁干扰建模已经取得了丰富的成果。以上建模方法或为简单行为模型或为集总参数模型，未考虑工作过程中电压过冲及进行周期内电磁干扰规律仿真等问题，针对系统级电磁干扰建模有待深入研究。（2）电驱动系统电磁干扰抑制主要集中在控制算法及滤波方面。在控制算法方面通过设计不同PWM调制方式和多电平逆变技术，在源头抑制电驱动系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]铁氧体磁环对场线耦合感应电流的抑制效果[J]. 邱日强,朱峰,高晨轩. 高电压技术. 2018(08)
[2]电动汽车开关电源电磁兼容优化设计方法[J]. 汪泉弟,安宗裕,郑亚利,彭河蒙,李旭. 电工技术学报. 2014(09)
[3]电动汽车用IGBT及逆变器的电磁兼容性分析[J]. 郭彦杰,王丽芳,廖承林. 高电压技术. 2014(06)
[4]CE102中LISN的工作原理和校准模型[J]. 梁双港,孙昊,王丽. 电子测量技术. 2014(03)
[5]全桥变流器共模干扰等效模型分析[J]. 许珂,汪泉弟,安宗裕,彭河蒙. 电源技术. 2013(10)
[6]时域有限差分法在汽车EMC分析中的应用[J]. 高印寒,樊宽刚,杨开宇,贾文勇,张艳. 吉林大学学报(工学版). 2009(S1)
[7]用于电磁干扰分析的共模扼流圈高频模型[J]. 陈恒林,钱照明. 浙江大学学报(工学版). 2007(11)
[8]基于阻抗测量的共模扼流圈高频建模[J]. 陈恒林,陈玮,冯利民,钱照明. 电工技术学报. 2007(04)
[9]基于多电平随机脉宽调制技术的共模电压和谐波抑制方法[J]. 幸善成,吴正国. 中国电机工程学报. 2006(17)
[10]基于IGBT开关暂态过程建模的功率变流器电磁干扰频谱估计[J]. 孟进,马伟明,张磊,赵治华. 中国电机工程学报. 2005(20)
博士论文
[1]电动汽车电机驱动系统电磁干扰预测模型的研究[D]. 彭河蒙.重庆大学 2015
硕士论文
[1]机翼控制系统电源滤波模块研制[D]. 李才宏.电子科技大学 2018
[2]永磁同步电机场路耦合仿真设计研究[D]. 王京.浙江大学 2018
[3]电动汽车轮毂电机控制器研究与开发[D]. 刘旭东.吉林大学 2017
[4]二极管箝位型三电平双三相永磁同步电机控制策略研究[D]. 陈健.东南大学 2016
[5]三电平逆变器的PWM调制策略研究[D]. 梁政锋.电子科技大学 2016
[6]混合动力汽车CAN通讯电磁兼容性能研究[D]. 乔昌盛.吉林大学 2015
[7]IGBT驱动及过压保护研究[D]. 赵恺.华南理工大学 2015
[8]电动汽车电机驱动系统功率回路电磁干扰及抑制研究[D]. 董明承.北京理工大学 2015
[9]中高压大功率IGBT驱动保护电路及应用研究[D]. 唐开毅.湖南大学 2014
[10]轮毂式电机驱动系统设计与仿真[D]. 单崇哲.东北大学 2010
本文编号：3416541
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