燃料動力電池車用大功率DC/DC變換器電磁兼容

目前，燃料動力電池電動車(FCEV)成為我國汽車科技創新主攻方向。燃料動力電池電動車動力系統緊要由燃料動力電池發動機，DC/DC變換器，蓄電池，電機控制器(變頻器)及電機，整車控制器，數據采集系統及CAN總線組成，如圖1所示。其中DC/DC變換器可以對燃料動力電池的輸出進行控制及能量的傳遞與轉換，成為燃料動力電池電動車關鍵零部件之一。在燃料動力電池電動車運行過程中，DC/DC變換器所處的電磁環境十分復雜，各種形式的電磁干擾很多，嚴重影響了DC/DC變換器的正常運行。因此，研究FCEV用DC/DC變換器的電磁兼容性對DC/DC變換器乃至燃料動力電池電動車的可靠運行具有緊要意義。

大功率DC/DC變換器緊要干擾源及電磁兼容設計

FCEV用DC/DC變換器是大功率變換裝置，其電磁兼容性在整個FCEV電磁環境中具有緊要影響。FCEV用DC/DC變換器工作時對外界出現強大的電磁干擾，不僅對整個FCEV系統造成干擾，而且也會影響DC/DC變換器自身控制系統的正常工作。因此為了提高整個FCEV系統性能，非得對FCEV用DC/DC變換器的電磁兼容性進行研究，對其出現的電磁干擾(EMI)進行有效的抑制。

大功率DC/DC變換器緊要干擾源

FCEV用DC/DC變換器的功率一般比較大，通常選擇IGBT為功率開關管。功率開關管IGBT工作過程中出現高的du/dt和di/dt以及浪涌電流和尖峰電壓[1]，這是FCEV用大功率DC/DC變換器出現電磁干擾最根本的原由。另外功率開關管開通和關斷瞬間，由于分布電感和分布電容的存在，電感電流容易發生高頻振蕩，這些因素都會出現強大的電磁干擾，這在FCEV用大功率DC/DC變換器中表現的尤為分明。這種電磁干擾嚴重影響整車控制器與CAN通信，導致CAN通訊頻繁報錯，無法正常通訊。CAN通訊受干擾后的傳輸波形如圖2(a)所示。從圖中可以分明看到，變換器開關噪音重疊在CAN通訊脈沖上，并且幅度很大。此外，嚴重的電磁干擾也會使大功率DC/DC變換器輸出紋波過大，紋波過大筆直影響大功率DC/DC變換器的性能[2]。圖2(b)是用示波器采集到的變換器未經濾波解決的輸出電壓波形，從圖中可以看到，輸出電壓上重疊了大量的開關噪音。

大功率DC/DC變換器電磁干擾的抑制措施

目前，抑制大功率DC/DC變換器電磁干擾的緊要措施有減小干擾源的電磁干擾強度、切斷電磁干擾傳播途徑、敏感元器件合理布局以及屏蔽和信號接地設計等。

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