新能（néng）源汽（qì）車EMC電磁兼容問（wèn）題

電磁兼（jiān）容（Electromagnetic Compatibility，簡稱EMC)。指設備或係（xì）統在其電磁環境中能（néng）正常工作且不對該環境中任何事物構成不能承（chéng）受（shòu）的（de）電磁幹擾的（de）能力。

EMC包括兩個方麵（miàn）的要求：一方麵是指設備在正常運（yùn）行過程中對（duì）所在環境產生的電磁幹擾不（bú）能超過一定的限（xiàn）值，即所謂的電磁幹擾（Electromagnetic Interference，簡稱EMI）。

另一方麵是指設備對所在環境中存在的電磁幹（gàn）擾具有一定程度（dù）的抗擾度，即所謂的電磁抗幹擾（Electro Magnetic Susceptibility，簡稱EMS）。

與傳統（tǒng）汽車相比，新能（néng）源（yuán）汽車EMC問題更（gèng）加（jiā）突出。新能（néng）源汽車（chē）動力直接使用（yòng）電驅動係統，高壓附（fù）件的使（shǐ）用會使電（diàn）磁幹（gàn）擾問題的更為嚴重。動力係統由於電流在極短時間內的跳動以及大功率半導體開關的快速移（yí）動會發出強烈的輻射以及電磁幹擾。

加上電子電氣部件（jiàn）都（dōu）占據著極大的比重，其中的電（diàn）磁（cí）兼容性問題又與整車的安全密切相關。汽車（chē）內各種（zhǒng）控製器，DCDC.DCAC都是強（qiáng）幹擾源（yuán），而且（qiě）線束又多又長，輻射幹擾很嚴（yán）重。隨著（zhe）CISPR25-2016的發布，高壓係（xì）統的EMC要求越來越嚴（yán），EMC測試已成（chéng）為汽車廠商所要麵對的最嚴峻的挑戰之一。

▲一個典型的（de）DCDC拓撲結構（gòu）

為了減小電磁幹（gàn）擾（rǎo），我們就必須要加強（qiáng）電磁兼容性測試。

傳統EMC設計中一般遵循：產品設計--樣品生產--EMC 測試（shì）--測試不通過--整改--更改設計--樣品生產--測試通（tōng）過。

定位困（kùn）難，反複重複（fù）的工作。

EMC仿真是基於軟（ruǎn）件分析的一種正向（xiàng）電磁兼容設計方法，包（bāo）括3D仿真，PCB仿真和係統及電路仿真。

電磁場的分析方法有解析法和數值法。EMC仿真軟件都是（shì）基（jī）於數（shù）值法。

常用的數值法

電磁幹擾中所有算法的基礎，Maxwell方程：

▲Maxwell方程（chéng）積分形式

▲Maxwell方程微分形式

現在比較主流的EMC仿真軟件有ANSYS係列和CST係列

EMC仿真可（kě）以得出精（jīng）確的結果（guǒ）

要想解（jiě）決（jué）電磁兼容問題（tí），需要（yào）從三個要點處著手，EMC問（wèn）題萬變不離（lí）其宗的（de）三要素：

幹擾源，產生幹擾的電（diàn）路或設備。

優化設備的電氣架構，選用合適的電子元器件，降低設備的功率。

傳輸途徑（耦合途徑（jìng）），能夠將幹擾產生的幹（gàn）擾能量傳遞到敏感源的路徑。

屏蔽幹擾源設備和相關線束，增加線束濾波，合理規劃線束。

敏感設備，受幹（gàn）擾（rǎo）的電路或設備。高（gāo）壓係統，每一個依靠波形控製的高壓電器（qì），如果受到電磁（cí）幹（gàn）擾，可能輸出錯誤（wù）的控製信號。低壓係統，比如整車控製（zhì）器（qì）VCU、CAN通訊係統、電池管理係統BMS（尤其開關觸發電路和傳感器），能（néng）量管理單元，製動控製器等等，幾乎每一個具備控製調（diào）節功能的（de）電氣（qì）都是敏（mǐn）感源。

減小設備接（jiē）收（shōu）幹擾的麵積，增大設（shè）備到幹擾源的距離。選取合適的地，就近接地。對於敏感頻段加（jiā）強濾波設計。

幹擾源、傳播途（tú）徑和敏感源， 三要素中任何一個條件被控製，係（xì）統的抗電磁幹擾性能都將得（dé）到改善。

抑製幹擾方法有三類（lèi）：屏（píng）蔽，濾波和搭鐵

屏（píng）蔽，主要（yào）解決輻射幹擾，防止幹擾源向周圍環境傳播幹擾或者被環境中的（de）電磁信號幹擾。屏蔽的效果與屏蔽層材（cái）料（liào），屏蔽層厚度，環境中的信號類型、信號強（qiáng）度（dù），屏蔽層的完整性等（děng）因素有關。

濾（lǜ）波，主要解決傳導幹擾，通過電路傳（chuán）導的幹擾，無法依靠屏蔽手段避免，隻有在電路中設置濾波裝置。濾波器（qì）的（de）參（cān）數設置與被保護回路及幹擾源的頻（pín）率（lǜ）有直接關（guān）係，可以根據兩者之間的差距選擇濾波器類型和（hé）參數（shù）。動力係統（tǒng）中的導線，具有很強的天線特性，既（jì）可以接收（shōu）外來幹擾信號，也可以發射（shè）幹擾信（xìn）號到環境中。

搭鐵，是針對共模幹（gàn）擾采取的抑製措（cuò）施，聯通幹擾源與係統地，可以減小幹擾信號的電流或者電壓。但並不是直接使用導線連接就能完（全）起到抗幹擾的作用，接地的效果與接地模式密（mì）切（qiē）相關。不合適的接地，反而會（huì）將汽車搭鐵係統中的幹擾信號傳輸給原本屏蔽措施非常完善的係統。

屏蔽，同時實現阻斷傳（chuán）播通道和消滅幹擾（rǎo）源或者（zhě）敏感源的目的；濾波，基於（yú）阻斷傳播通道的理論；搭（dā）鐵，基於消滅幹擾源理論（lùn）。

針對電（diàn）動汽車的電磁兼容，國際上製（zhì）定出嚴格的行業標準。汽（qì）車EMC的標準，包括（kuò）整車、零部件、IC的EMC標準。

整車（chē）EMC測試及標（biāo）準包括：

整車對外幹擾，整車輻射幹擾；整車抗幹擾，整車輻射抗幹（gàn）擾。

零部件EMC測試：

零部件對外幹擾，零部件抗幹（gàn）擾，

▲輔（fǔ）助變（biàn）頻器EMC測（cè）試

芯片EMC測試標準

芯片中傳導發射和傳導幹擾注入（DPI）是IC比較常見的測試。

每個整（zhěng）車廠都（dōu）有（yǒu）自己的標準，測試項（xiàng）大同小異，測試限值稍有不同

國內電（diàn）動（dòng）汽（qì）車發展迅猛，但就（jiù）電動汽車各個部（bù）件的EMC而言，相關標準的完善程度，還遠遠（yuǎn）跟不上技術進步的需求。目前國內（nèi）基本上所有與新能源汽車相關的動力部件（jiàn）都是按照GB/T 18655-2010來進行傳導和輻射的測試（shì）。

2018年6月份，國家（jiā）標準化管理委員會發布了《電動汽車用驅動電機係統電磁（cí）兼容（róng）性要求和試驗方法》，標（biāo）準號為GB/T 36282-2018，該標準已於2019年1月1號開始實施（shī）。

這（zhè）個新標準，包含了輻射發（fā）射（分為寬帶、窄帶試驗，參考GB/T 18655），輻射抗擾度（dù）（分為BCI大電流注入和ALSE電波暗室法，分別參考ISO 11452-4和ISO 11452-2），電源線瞬態傳導抗擾（rǎo）度（參（cān）考ISO 7637-2）以及靜電放電抗擾度（參（cān）考ISO 10605）

這個標準，與以往的汽車電子的標準，都不太一樣，這個標準將輻射，大電流注（zhù）入，輻射抗擾度，脈衝（chōng）抗（kàng）擾度，以及靜電（diàn）等多個標（biāo）準提出的內容，提取出來，針對驅動係統，合並到一（yī）個標準上（shàng）了，所以說這是一個（gè）產品（pǐn）標準。

新標準的發布，很（hěn）大程度上會加速完善和提高國內現有的電動汽車驅動（dòng）部件的EMC測試（shì）水（shuǐ）平，給該領域EMC從業者一個（gè）更加明（míng）確的努力方向。這是新能源從（cóng）業者的一（yī）個挑戰，同時也是機遇。