電動(dòng)車(chē)輛高壓電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電磁干擾抑制技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2021-09-30 19:56
由于全電,混合動(dòng)力車(chē)輛的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)裝置,具有無(wú)級(jí)調(diào)速、任意半徑轉(zhuǎn)向、無(wú)機(jī)械傳動(dòng)換擋的沖擊振動(dòng)、以及加速性靈活性高,部件布置靈活,模塊構(gòu)造噪音小、低油耗、紅外輻射強(qiáng)度低等諸多優(yōu)點(diǎn),能夠滿足裝甲車(chē)輛動(dòng)力性提升、靜默行駛、大功率車(chē)載信息化設(shè)備及武器供電、紅外隱身等需求。但隨著車(chē)輛信息化與智能化的不斷提高,車(chē)載電子設(shè)備數(shù)量越來(lái)越多,精密程度越來(lái)越高,設(shè)備功能越來(lái)越復(fù)雜,這對(duì)整車(chē)系統(tǒng)的電磁兼容性提出了更高的要求。相比傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)裝置,電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)增加了高電壓大電流的動(dòng)力電池系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等大功率電子電氣設(shè)備。這些大功率設(shè)備通常都含有大功率開(kāi)關(guān)器件且工作電壓等級(jí)較高,開(kāi)關(guān)器件產(chǎn)生的dv/dt在較寬的頻率范圍內(nèi)會(huì)造成嚴(yán)重的電磁干擾,影響其他涉及行駛性能和行車(chē)安全控制系統(tǒng)以及搭載設(shè)備的正常工作,如加速受限等情況,在很大的程度上成為制約電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵因素。本文以某車(chē)輛搭載高壓電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,以電路仿真和數(shù)值仿真方法為分析手段,首先研究電動(dòng)車(chē)輛高壓電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電磁干擾產(chǎn)生機(jī)理,從電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電磁干擾仿真模型簡(jiǎn)化及建立到電動(dòng)車(chē)輛高壓電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電磁干擾耦合途徑分析,最后根據(jù)...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
IGBT模型的模擬電路表示
厙?大學(xué)[17]-[19]綜合基于矢量匹配法的電機(jī)模型,基于多傳導(dǎo)傳輸線理論的電纜模型,干擾源的集中等效模型和基于“二次測(cè)量”的寄生參數(shù)模型等效電路,建立驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)EMI仿真預(yù)測(cè)模型如圖1.5、1.6所示,并利用Saber軟件搭建并驗(yàn)證了多工況狀態(tài)下模型的有效性,該建模方法將系統(tǒng)中寄生參數(shù)通過(guò)測(cè)量等方法轉(zhuǎn)化為RLC集總參數(shù)的方法值得借鑒,但是仿真模型不能進(jìn)行仿真模擬周期內(nèi)電磁干擾變化規(guī)律。意大利米蘭理工的Dipartimento[20]等人建立了磨床電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳導(dǎo)輻射模型,并給出了一般規(guī)律。圖1.1IGBT模型的模擬電路表示圖1.2IGBT分段線性電路模型
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.3分析開(kāi)關(guān)暫態(tài)特性的IGB電路模型圖1.4VDMOS電路模型圖1.5共模傳導(dǎo)電磁干擾仿真模型圖1.6差模傳導(dǎo)電磁干擾仿真模型針對(duì)電驅(qū)動(dòng)車(chē)輛整車(chē)級(jí)EMC的建模,國(guó)內(nèi)研究相對(duì)較少,一般是建立一個(gè)簡(jiǎn)化的整車(chē)模型,將預(yù)先確定的等效傳導(dǎo)EMI干擾源導(dǎo)入到整車(chē)的輻射線束中,采用時(shí)域有限差分法(FDTD)、有限元法(FE)、矩量法(MoM)、傳輸線法(TLM)等各種數(shù)值算法計(jì)算線束輻射干擾,及車(chē)內(nèi)電磁環(huán)境及進(jìn)一步的車(chē)內(nèi)敏感線束上耦合的傳導(dǎo)干擾信號(hào)。比如吉林大學(xué)的高印寒團(tuán)隊(duì)[21],在確定混合動(dòng)力車(chē)輛電機(jī)及控制器、逆變器、傳輸線束、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)等電磁干擾的基礎(chǔ)上,利用頻譜的線性疊加原理,獲得了整車(chē)的電磁干擾輻射模型。綜上所述國(guó)內(nèi)外針對(duì)電驅(qū)動(dòng)車(chē)輛部件級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的傳導(dǎo)電磁干擾建模已經(jīng)取得了豐富的成果。以上建模方法或?yàn)楹?jiǎn)單行為模型或?yàn)榧倕?shù)模型,未考慮工作過(guò)程中電壓過(guò)沖及進(jìn)行周期內(nèi)電磁干擾規(guī)律仿真等問(wèn)題,針對(duì)系統(tǒng)級(jí)電磁干擾建模有待深入研究。(2)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電磁干擾抑制主要集中在控制算法及濾波方面。在控制算法方面通過(guò)設(shè)計(jì)不同PWM調(diào)制方式和多電平逆變技術(shù),在源頭抑制電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鐵氧體磁環(huán)對(duì)場(chǎng)線耦合感應(yīng)電流的抑制效果[J]. 邱日強(qiáng),朱峰,高晨軒. 高電壓技術(shù). 2018(08)
[2]電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)關(guān)電源電磁兼容優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J]. 汪泉弟,安宗裕,鄭亞利,彭河蒙,李旭. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(09)
[3]電動(dòng)汽車(chē)用IGBT及逆變器的電磁兼容性分析[J]. 郭彥杰,王麗芳,廖承林. 高電壓技術(shù). 2014(06)
[4]CE102中LISN的工作原理和校準(zhǔn)模型[J]. 梁雙港,孫昊,王麗. 電子測(cè)量技術(shù). 2014(03)
[5]全橋變流器共模干擾等效模型分析[J]. 許珂,汪泉弟,安宗裕,彭河蒙. 電源技術(shù). 2013(10)
[6]時(shí)域有限差分法在汽車(chē)EMC分析中的應(yīng)用[J]. 高印寒,樊寬剛,楊開(kāi)宇,賈文勇,張艷. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2009(S1)
[7]用于電磁干擾分析的共模扼流圈高頻模型[J]. 陳恒林,錢(qián)照明. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(11)
[8]基于阻抗測(cè)量的共模扼流圈高頻建模[J]. 陳恒林,陳瑋,馮利民,錢(qián)照明. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(04)
[9]基于多電平隨機(jī)脈寬調(diào)制技術(shù)的共模電壓和諧波抑制方法[J]. 幸善成,吳正國(guó). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2006(17)
[10]基于IGBT開(kāi)關(guān)暫態(tài)過(guò)程建模的功率變流器電磁干擾頻譜估計(jì)[J]. 孟進(jìn),馬偉明,張磊,趙治華. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2005(20)
博士論文
[1]電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電磁干擾預(yù)測(cè)模型的研究[D]. 彭河蒙.重慶大學(xué) 2015
碩士論文
[1]機(jī)翼控制系統(tǒng)電源濾波模塊研制[D]. 李才宏.電子科技大學(xué) 2018
[2]永磁同步電機(jī)場(chǎng)路耦合仿真設(shè)計(jì)研究[D]. 王京.浙江大學(xué) 2018
[3]電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)控制器研究與開(kāi)發(fā)[D]. 劉旭東.吉林大學(xué) 2017
[4]二極管箝位型三電平雙三相永磁同步電機(jī)控制策略研究[D]. 陳健.東南大學(xué) 2016
[5]三電平逆變器的PWM調(diào)制策略研究[D]. 梁政鋒.電子科技大學(xué) 2016
[6]混合動(dòng)力汽車(chē)CAN通訊電磁兼容性能研究[D]. 喬昌盛.吉林大學(xué) 2015
[7]IGBT驅(qū)動(dòng)及過(guò)壓保護(hù)研究[D]. 趙愷.華南理工大學(xué) 2015
[8]電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功率回路電磁干擾及抑制研究[D]. 董明承.北京理工大學(xué) 2015
[9]中高壓大功率IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路及應(yīng)用研究[D]. 唐開(kāi)毅.湖南大學(xué) 2014
[10]輪轂式電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[D]. 單崇哲.東北大學(xué) 2010
本文編號(hào):3416541
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
IGBT模型的模擬電路表示
厙?大學(xué)[17]-[19]綜合基于矢量匹配法的電機(jī)模型,基于多傳導(dǎo)傳輸線理論的電纜模型,干擾源的集中等效模型和基于“二次測(cè)量”的寄生參數(shù)模型等效電路,建立驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)EMI仿真預(yù)測(cè)模型如圖1.5、1.6所示,并利用Saber軟件搭建并驗(yàn)證了多工況狀態(tài)下模型的有效性,該建模方法將系統(tǒng)中寄生參數(shù)通過(guò)測(cè)量等方法轉(zhuǎn)化為RLC集總參數(shù)的方法值得借鑒,但是仿真模型不能進(jìn)行仿真模擬周期內(nèi)電磁干擾變化規(guī)律。意大利米蘭理工的Dipartimento[20]等人建立了磨床電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳導(dǎo)輻射模型,并給出了一般規(guī)律。圖1.1IGBT模型的模擬電路表示圖1.2IGBT分段線性電路模型
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.3分析開(kāi)關(guān)暫態(tài)特性的IGB電路模型圖1.4VDMOS電路模型圖1.5共模傳導(dǎo)電磁干擾仿真模型圖1.6差模傳導(dǎo)電磁干擾仿真模型針對(duì)電驅(qū)動(dòng)車(chē)輛整車(chē)級(jí)EMC的建模,國(guó)內(nèi)研究相對(duì)較少,一般是建立一個(gè)簡(jiǎn)化的整車(chē)模型,將預(yù)先確定的等效傳導(dǎo)EMI干擾源導(dǎo)入到整車(chē)的輻射線束中,采用時(shí)域有限差分法(FDTD)、有限元法(FE)、矩量法(MoM)、傳輸線法(TLM)等各種數(shù)值算法計(jì)算線束輻射干擾,及車(chē)內(nèi)電磁環(huán)境及進(jìn)一步的車(chē)內(nèi)敏感線束上耦合的傳導(dǎo)干擾信號(hào)。比如吉林大學(xué)的高印寒團(tuán)隊(duì)[21],在確定混合動(dòng)力車(chē)輛電機(jī)及控制器、逆變器、傳輸線束、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)等電磁干擾的基礎(chǔ)上,利用頻譜的線性疊加原理,獲得了整車(chē)的電磁干擾輻射模型。綜上所述國(guó)內(nèi)外針對(duì)電驅(qū)動(dòng)車(chē)輛部件級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的傳導(dǎo)電磁干擾建模已經(jīng)取得了豐富的成果。以上建模方法或?yàn)楹?jiǎn)單行為模型或?yàn)榧倕?shù)模型,未考慮工作過(guò)程中電壓過(guò)沖及進(jìn)行周期內(nèi)電磁干擾規(guī)律仿真等問(wèn)題,針對(duì)系統(tǒng)級(jí)電磁干擾建模有待深入研究。(2)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電磁干擾抑制主要集中在控制算法及濾波方面。在控制算法方面通過(guò)設(shè)計(jì)不同PWM調(diào)制方式和多電平逆變技術(shù),在源頭抑制電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鐵氧體磁環(huán)對(duì)場(chǎng)線耦合感應(yīng)電流的抑制效果[J]. 邱日強(qiáng),朱峰,高晨軒. 高電壓技術(shù). 2018(08)
[2]電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)關(guān)電源電磁兼容優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J]. 汪泉弟,安宗裕,鄭亞利,彭河蒙,李旭. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(09)
[3]電動(dòng)汽車(chē)用IGBT及逆變器的電磁兼容性分析[J]. 郭彥杰,王麗芳,廖承林. 高電壓技術(shù). 2014(06)
[4]CE102中LISN的工作原理和校準(zhǔn)模型[J]. 梁雙港,孫昊,王麗. 電子測(cè)量技術(shù). 2014(03)
[5]全橋變流器共模干擾等效模型分析[J]. 許珂,汪泉弟,安宗裕,彭河蒙. 電源技術(shù). 2013(10)
[6]時(shí)域有限差分法在汽車(chē)EMC分析中的應(yīng)用[J]. 高印寒,樊寬剛,楊開(kāi)宇,賈文勇,張艷. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2009(S1)
[7]用于電磁干擾分析的共模扼流圈高頻模型[J]. 陳恒林,錢(qián)照明. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(11)
[8]基于阻抗測(cè)量的共模扼流圈高頻建模[J]. 陳恒林,陳瑋,馮利民,錢(qián)照明. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(04)
[9]基于多電平隨機(jī)脈寬調(diào)制技術(shù)的共模電壓和諧波抑制方法[J]. 幸善成,吳正國(guó). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2006(17)
[10]基于IGBT開(kāi)關(guān)暫態(tài)過(guò)程建模的功率變流器電磁干擾頻譜估計(jì)[J]. 孟進(jìn),馬偉明,張磊,趙治華. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2005(20)
博士論文
[1]電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電磁干擾預(yù)測(cè)模型的研究[D]. 彭河蒙.重慶大學(xué) 2015
碩士論文
[1]機(jī)翼控制系統(tǒng)電源濾波模塊研制[D]. 李才宏.電子科技大學(xué) 2018
[2]永磁同步電機(jī)場(chǎng)路耦合仿真設(shè)計(jì)研究[D]. 王京.浙江大學(xué) 2018
[3]電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機(jī)控制器研究與開(kāi)發(fā)[D]. 劉旭東.吉林大學(xué) 2017
[4]二極管箝位型三電平雙三相永磁同步電機(jī)控制策略研究[D]. 陳健.東南大學(xué) 2016
[5]三電平逆變器的PWM調(diào)制策略研究[D]. 梁政鋒.電子科技大學(xué) 2016
[6]混合動(dòng)力汽車(chē)CAN通訊電磁兼容性能研究[D]. 喬昌盛.吉林大學(xué) 2015
[7]IGBT驅(qū)動(dòng)及過(guò)壓保護(hù)研究[D]. 趙愷.華南理工大學(xué) 2015
[8]電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功率回路電磁干擾及抑制研究[D]. 董明承.北京理工大學(xué) 2015
[9]中高壓大功率IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路及應(yīng)用研究[D]. 唐開(kāi)毅.湖南大學(xué) 2014
[10]輪轂式電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[D]. 單崇哲.東北大學(xué) 2010
本文編號(hào):3416541
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