針對(duì)電動(dòng)車(chē)高壓部件的抗擾度試驗(yàn)

電動(dòng)車(chē)上的高壓部件越來(lái)越多，比如：動(dòng)力電池，電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，高壓配電箱（PDU），空調(diào)，DC/DC，車(chē)載充電機(jī)OBC，PTC，高壓線束等，這些部件組成了整車(chē)的高壓系統(tǒng)，其中動(dòng)力電池，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，高壓控制系統(tǒng)被稱(chēng)為電動(dòng)車(chē)上的三大核心部件，簡(jiǎn)稱(chēng)三電系統(tǒng)。

圖1：電動(dòng)車(chē)上的高壓部件

針對(duì)以往的汽車(chē)上的低壓部件都有相關(guān)的抗擾度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，電動(dòng)車(chē)既然又增加了這么多的高壓部件，抗擾度測(cè)試同樣是必不可少的，同樣需要進(jìn)行傳導(dǎo)類(lèi)的和輻射類(lèi)的抗擾度測(cè)試。

下面介紹一個(gè)針對(duì)高壓部件的傳導(dǎo)類(lèi)的抗擾度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)。

針對(duì)新能源車(chē)的ISO 7637-4《道路車(chē)輛 由傳導(dǎo)和耦合引起的電騷擾 第4部分：沿屏蔽高壓電源線的電瞬態(tài)傳導(dǎo)》，已作為技術(shù)規(guī)范于2020年5月發(fā)布了；在國(guó)內(nèi)，對(duì)應(yīng)于此標(biāo)準(zhǔn)，也在2021年以團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的形式已經(jīng)發(fā)布了。

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了新能源車(chē)上的沿屏蔽高壓電源線的電瞬態(tài)傳導(dǎo)測(cè)試方法和限值，適用于電壓大于DC60V，小于DC1500V的電氣系統(tǒng)。目前已陸續(xù)被一些車(chē)企和EMC認(rèn)證機(jī)構(gòu)開(kāi)始采用。

該標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)新能源車(chē)上的沿屏蔽高壓電源線的傳導(dǎo)抗擾度測(cè)試規(guī)定了兩種測(cè)試脈沖以及測(cè)試方法和參數(shù)值，分別為Pulse A和Pulse B：

1. 脈沖A的波形及參數(shù)：

通常由于高壓系統(tǒng)上存在著分布電感和電容，電動(dòng)系統(tǒng)中IGBT的大電流快速切換會(huì)引起過(guò)沖，DC-DC轉(zhuǎn)換器或其他高壓切換或通信器件也會(huì)在高壓線路上引起騷擾失真。

這種騷擾信號(hào)會(huì)產(chǎn)生共模(HV+或/和HV-對(duì)地)和差模干擾(HV+到HV-)。標(biāo)準(zhǔn)定義了采用脈沖調(diào)制的高頻正弦信號(hào)來(lái)模擬這種高速切換產(chǎn)生的高頻振蕩干擾，脈沖波形A及其參數(shù)，如圖2所示。

圖2：測(cè)試脈沖A

其實(shí)，這是一個(gè)脈沖調(diào)制的信號(hào)，脈內(nèi)的正弦波的頻率，也就是載波的頻率，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定是1MHz, 2MHz, 5MHz, 10MHz，每個(gè)脈內(nèi)有10個(gè)周期；脈沖的重復(fù)周期為200/100/50us， 轉(zhuǎn)換成重復(fù)頻率分別是5KHz/10KHz/20KHz；Un為被測(cè)物的正常工作電壓；Upp為測(cè)試脈沖的電壓峰峰值，具體值參照測(cè)試等級(jí)：

表1：脈沖A的測(cè)試參數(shù)

必須注意：

1）不管是線對(duì)地還是線與線之間的測(cè)試，測(cè)試電平是在接50 Ω負(fù)載時(shí)進(jìn)行標(biāo)定的，根據(jù)校準(zhǔn)所得到的結(jié)果進(jìn)行替代法的測(cè)試，千萬(wàn)別以為是閉環(huán)的測(cè)試。

2）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要測(cè)1MHz, 2MHz, 5MHz, 10MHz，而有些車(chē)企的標(biāo)準(zhǔn)要求更高，比如，有到25MHz的，30MHz，50MHz的。這就涉及到你所購(gòu)買(mǎi)的測(cè)試設(shè)備能否覆蓋車(chē)企的標(biāo)準(zhǔn)？你所用的測(cè)試軟件是否能真正產(chǎn)生如表1所示的標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的測(cè)試信號(hào)？

3）等級(jí)III以上，也就是>100Vpp的測(cè)試等級(jí)由車(chē)輛制造商和供應(yīng)商決定，已經(jīng)有的車(chē)企要求測(cè)150V，甚至300V，如果有這些特殊要求，私聊。

2. 脈沖A抗擾測(cè)試的具體實(shí)現(xiàn)

1）主要設(shè)備

針對(duì)ISO7637-4中的脈沖A抗擾度測(cè)試，作為標(biāo)準(zhǔn)的制定者之一的TESEQ，幾年前就已推出了相關(guān)的測(cè)試方案了，主要包括：

內(nèi)置了射頻源，功率計(jì)和功放模塊的NSG4070C1-80或由NSG4070C1-0加外部功放組成的主機(jī)；

巴倫；

兩個(gè)符合ISO7637-4的高壓人工電源網(wǎng)絡(luò)AN-HV以及高壓屏蔽箱；

50 Ω負(fù)載，附件，電纜等；

測(cè)試軟件；

即可實(shí)現(xiàn)脈沖A的抗擾測(cè)試

其中最主要的是NSG4070C1-80，這是一臺(tái)一體化機(jī)，如圖3所示，它的主要特點(diǎn)如表2所示：

NSG4070C1-80的特點(diǎn)

2）測(cè)試軟件

通過(guò)ICD.control軟件對(duì)NSG4070C1-80進(jìn)行控制，使用預(yù)置好的WINDOWS界面操作，快捷方便地實(shí)現(xiàn)測(cè)試等級(jí)的校準(zhǔn)，測(cè)試，并生成測(cè)試報(bào)告，icd.control除了支持ISO7637-4脈沖A，還支持很多標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試，如圖4所示。

圖4：測(cè)試軟件

最后再?gòu)?qiáng)調(diào)一下：ISO7637-4的脈沖A測(cè)試屬于替代法，車(chē)企標(biāo)準(zhǔn)里的脈沖A測(cè)試也是替代法，針對(duì)一些車(chē)企的標(biāo)準(zhǔn)，點(diǎn)擊可查看以前發(fā)表的這篇文章：

審核編輯：劉清