混合動(dòng)力汽車(chē)用DC/AC逆變器的EMC研究

【摘要】：隨著石油供需矛盾、環(huán)境惡化等問(wèn)題越來(lái)越突出，新能源汽車(chē)逐漸受到社會(huì)的高度重視，因此它成為了國(guó)際的研究產(chǎn)業(yè)以及未來(lái)汽車(chē)產(chǎn)品的發(fā)展方向。新能源汽車(chē)主要包括三類(lèi)：純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)。其中混合動(dòng)力汽車(chē)被認(rèn)為具有美好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景，它更符合目前的技術(shù)和資金要求。DC/AC逆變器是混合動(dòng)力汽車(chē)的重要電子部件之一，在其工作過(guò)程中容易造成電壓突變或電流突變，這是產(chǎn)生電磁干擾的源頭之一。產(chǎn)生的干擾可能會(huì)影響車(chē)內(nèi)電子設(shè)備甚至整車(chē)的正常工作。因此，必須高度重視混合動(dòng)力汽車(chē)DC/AC逆變器的電磁兼容性（Electromagnetic compatibility EMC）設(shè)計(jì)。 通常在汽車(chē)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，就需要考慮到汽車(chē)的EMC問(wèn)題，越早的考慮該問(wèn)題，則它會(huì)越容易解決，所需要的成本也會(huì)越低。所以運(yùn)用軟件進(jìn)行仿真分析，盡早的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并及時(shí)采取相應(yīng)的抑制措施，盡可能早的解決EMC問(wèn)題，是具有較大的實(shí)用價(jià)值的。 本文的技術(shù)路線(xiàn)是：混合動(dòng)力汽車(chē)DC/AC逆變器的電磁干擾分析、仿真、抑制和驗(yàn)證。它以DC/AC逆變器為研究對(duì)象，分析傳導(dǎo)干擾（串?dāng)_）的產(chǎn)生機(jī)理和存在的主要電磁輻射源（二極管、Z源網(wǎng)絡(luò)等）。確定相應(yīng)的邊界條件后，進(jìn)行軟件仿真，得到電磁干擾圖像，然后采取相應(yīng)的措施進(jìn)行干擾抑制。根據(jù)國(guó)家EMC標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)DC/AC逆變器和整車(chē)完成電磁干擾實(shí)驗(yàn)。本文證實(shí)了先分析DC/AC逆變器的結(jié)構(gòu)及其串?dāng)_和主要電磁輻射源、然后進(jìn)行電磁仿真、最后采取相關(guān)抑制措施的方法具有較好的可行性。本文主要研究?jī)?nèi)容如下： 首先根據(jù)DC/AC逆變器的結(jié)構(gòu)，分析產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾（串?dāng)_）的機(jī)理、輻射部件產(chǎn)生電磁干擾的機(jī)理，結(jié)合電磁兼容理論及其仿真理論，建立串?dāng)_和主要輻射部件的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出相關(guān)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。同時(shí)結(jié)合實(shí)際的邊界條件（它與工作環(huán)境、實(shí)際的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有關(guān)），仿真出串?dāng)_耦合圖像和輻射部件的電磁輻射圖像（采用EMC Studio與Matlab軟件進(jìn)行仿真）。通過(guò)分析這些圖像，得出相關(guān)結(jié)論，使以后采取的抑制措施更具有針對(duì)性。 然后結(jié)合電磁兼容理論和電磁干擾的仿真圖像，確定需要抑制的電磁場(chǎng)源，采取具有針對(duì)性的抑制、改進(jìn)措施。例如：通過(guò)接地技術(shù)來(lái)避免地回路的形成、泄放積累的靜電電荷、防止瞬態(tài)電流的干擾；通過(guò)濾波技術(shù)來(lái)分離信號(hào)、剔除干擾，可明顯減小傳導(dǎo)干擾的電平；通過(guò)屏蔽技術(shù)來(lái)限制輻射路徑的電磁干擾。 最后，根據(jù)EMC的實(shí)驗(yàn)要求，準(zhǔn)備好相關(guān)裝置，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方法和測(cè)試路線(xiàn)。遵照國(guó)家EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)DC/AC逆變器和整車(chē)，完成電磁干擾實(shí)驗(yàn)，對(duì)測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行分析。經(jīng)過(guò)采取相關(guān)電磁抑制措施后，整車(chē)的電磁干擾強(qiáng)度有明顯的下降，其符合國(guó)家的EMC標(biāo)準(zhǔn)。所以證實(shí)了本文采取的方法具有較好的正確性和可行性。 【關(guān)鍵詞】：混合動(dòng)力汽車(chē) EMC DC/AC逆變器 電磁抑制 電磁仿真
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-7
• Abstract7-16
• 第1章 緒論16-28
• 1.1 汽車(chē)電磁兼容16-20
• 1.1.1 電磁兼容定義16-17
• 1.1.2 電磁兼容分析17-18
• 1.1.3 電磁兼容仿真及其軟件18-20
• 1.2 電磁兼容國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀20-22
• 1.2.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀20-21
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀21-22
• 1.3 汽車(chē)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介22-23
• 1.4 選擇背景與意義23-26
• 1.4.1 混合動(dòng)力汽車(chē)概述23-25
• 1.4.2 研究意義25-26
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容26-28
• 第2章 電磁場(chǎng)理論28-36
• 2.1 麥克斯韋方程28-32
• 2.1.1 積分形式和微分形式28-30
• 2.1.2 時(shí)諧場(chǎng)麥克斯韋方程30
• 2.1.3 波動(dòng)方程30-32
• 2.2 邊界條件32-34
• 2.3 本章小結(jié)34-36
• 第3章 DC/AC 逆變器設(shè)計(jì)與電磁干擾分析36-46
• 3.1 DC/AC 逆變器概述36-40
• 3.1.1 DC/AC 逆變器結(jié)構(gòu)36-37
• 3.1.2 Z 源 DC/AC 逆變器工作原理37-39
• 3.1.3 Z 源 DC/AC 逆變器控制方式39-40
• 3.2 Z 源網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)40-42
• 3.2.1 電容設(shè)計(jì)40-41
• 3.2.2 電感設(shè)計(jì)41-42
• 3.3 DC/AC 逆變器的電磁干擾42-44
• 3.3.1 二極管電磁干擾產(chǎn)生機(jī)理42-43
• 3.3.2 場(chǎng)效應(yīng)管電磁干擾產(chǎn)生機(jī)理43
• 3.3.3 Z 源網(wǎng)絡(luò)電磁干擾產(chǎn)生機(jī)理43-44
• 3.3.4 其他電路或系統(tǒng)的電磁干擾44
• 3.4 靜電放電44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第4章 DC/AC 逆變器電磁干擾仿真研究46-66
• 4.1 電磁兼容仿真預(yù)測(cè)46-47
• 4.2 傳導(dǎo)干擾分析與仿真47-57
• 4.2.1 傳輸線(xiàn)方程47-50
• 4.2.2 單位長(zhǎng)度的電參數(shù)50-51
• 4.2.3 串?dāng)_51-53
• 4.2.4 感性—容性近似耦合模型53-57
• 4.3 輻射干擾分析與仿真57-64
• 4.3.1 磁場(chǎng)源輻射57-61
• 4.3.2 電場(chǎng)源輻射61-63
• 4.3.3 干擾電流輻射63-64
• 4.4 本章小結(jié)64-66
• 第5章 DC/AC 逆變器電磁干擾抑制措施66-78
• 5.1 接地技術(shù)和瞬態(tài)抑制66-70
• 5.1.1 相關(guān)概念66-67
• 5.1.2 汽車(chē)接地技術(shù)67-69
• 5.1.3 瞬態(tài)抑制69-70
• 5.2 濾波技術(shù)70-73
• 5.2.1 共模干擾與差模干擾70-71
• 5.2.2 人工電源網(wǎng)絡(luò)71
• 5.2.3 電源濾波器71-73
• 5.3 屏蔽技術(shù)73-77
• 5.3.1 相關(guān)概念73-75
• 5.3.2 孔縫屏蔽75-76
• 5.3.3 相關(guān)電路的屏蔽76-77
• 5.4 其他電磁干擾抑制措施77
• 5.5 本章小結(jié)77-78
• 第6章 實(shí)驗(yàn)測(cè)試78-86
• 6.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)78-80
• 6.1.1 相關(guān)設(shè)計(jì)78
• 6.1.2 設(shè)備標(biāo)定78-79
• 6.1.3 實(shí)驗(yàn)相關(guān)設(shè)置79-80
• 6.1.4 實(shí)驗(yàn)流程80
• 6.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與結(jié)果分析80-85
• 6.3 本章小結(jié)85-86
• 第7章 總結(jié)和展望86-90
• 7.1 論文總結(jié)86-88
• 7.2 展望88-90
• 參考文獻(xiàn)90-100
• 作者簡(jiǎn)介及科研成果100-102
• 致謝102-103

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

混合動(dòng)力系統(tǒng)概述    蔡夢(mèng)貧

汽車(chē)電磁兼容性系統(tǒng)方法    余召鋒 ,徐鳴謙

汽車(chē)電磁兼容性及其仿真預(yù)測(cè)技術(shù)    余召鋒 ,徐鳴謙 ,吳偉

汽車(chē)電磁兼容仿真流程的探討    金楚涵;

開(kāi)關(guān)電源電磁兼容(EMC)研究    周超,李春茂,朱峰,杜平,孫向陽(yáng)

電機(jī)控制中電壓空間矢量脈寬調(diào)制算法的探究    閻治安;唐明;易萍虎;

分析傳導(dǎo)EMI的功率MOSFET建模    袁義生,錢(qián)照明

轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)電磁輻射研究    樊寬剛

汽車(chē)線(xiàn)束寄生參數(shù)和串?dāng)_預(yù)測(cè)研究    王瑞寶

汽車(chē)電磁兼容性預(yù)估計(jì)的研究    馬喜來(lái)

汽車(chē)電磁兼容仿真預(yù)測(cè)技術(shù)的研究    吳定超

燃料電池轎車(chē)用DC/DC變換器的EMC研究    蘇丹

車(chē)用DC/DC變換器主電路及其電磁兼容性研究    喬海波

高壓變電站無(wú)線(xiàn)測(cè)溫裝置的電磁兼容性和有限元分析    蔡建爽

超高壓電場(chǎng)和低壓大電流磁場(chǎng)屏蔽方法研究    黃丹梅

阻抗源逆變器在微型電動(dòng)汽車(chē)上的應(yīng)用研究    伍元彪

汽車(chē)整車(chē)傳導(dǎo)抗擾度試驗(yàn)技術(shù)研究    丁一夫;高明秋;王昌文;丁京偉;

電動(dòng)汽車(chē)電磁輻射騷擾測(cè)量技術(shù)研究與實(shí)踐    徐立;武建剛;

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火故障檢測(cè)儀的應(yīng)用研究    陸華忠,李冬林

車(chē)載電子/電氣部件電磁騷擾特性預(yù)測(cè)方法研究    李彬;汪泉弟;劉青松;許響林;

汽車(chē)電子控制器電磁干擾預(yù)測(cè)試平臺(tái)的建立    張戟;張倬;李敬華;肖棣;

混合動(dòng)力汽車(chē)電動(dòng)技術(shù)淺析    楊蔭;方芳;

基于FDTD方法研究一維孔徑菲涅耳衍射    余燕忠;林梅;

ISG型輕度混合動(dòng)力汽車(chē)系統(tǒng)概述    李鵬;左建令;

人體在汽車(chē)電磁環(huán)境中的人身安全性研究    于文婷;趙又群;

彎曲平板的電磁散射特性分析    李煙;童創(chuàng)明;鐘衛(wèi)軍;趙玉磊;呂丹;

電子整機(jī)三維布線(xiàn)的電磁兼容性預(yù)測(cè)    高建凱;周德儉;

基于DSP的無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計(jì)    楊國(guó)良;

基于矩量法的金屬圓柱散射體散射特性研究    鄧斌;李建新;胡明春;

通信設(shè)備電磁兼容性預(yù)測(cè)技術(shù)淺談    徐欣;

壓電智能夾層抗電磁干擾設(shè)計(jì)    石曉玲;袁慎芳;邱雷;

微細(xì)電火花放電脈沖邊沿振蕩機(jī)理和抑制方法研究    劉廣民;吉方;張勇斌;何建國(guó);趙興海;

基于BP網(wǎng)絡(luò)的傳輸線(xiàn)串?dāng)_預(yù)估計(jì)技術(shù)的研究    楊開(kāi)宇;高印寒;馬喜來(lái);

低壓電源電磁兼容設(shè)計(jì)    陳桂梅;

甚低頻天線(xiàn)的矩量法分析    李少龍;陳廣林;聶賀峰;

電磁輻射對(duì)電火工品橋絲電流的影響分析    蔡明娟;曹兵;湯仕平;

雷電沖擊電壓下兩相體放電特性研究    鄧鶴鳴

計(jì)算電磁學(xué)中的徑向基無(wú)網(wǎng)格法    賴(lài)生建

基于邊界法向磁通密度逐點(diǎn)測(cè)量的無(wú)旋磁場(chǎng)重構(gòu)方法及其應(yīng)用    胡亮

微多普勒回波模擬與微動(dòng)特征提取技術(shù)研究    向道樸

轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)電磁輻射研究    樊寬剛

汽車(chē)線(xiàn)束寄生參數(shù)和串?dāng)_預(yù)測(cè)研究    王瑞寶

特種小型機(jī)電引信設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究    吳志亮

基于改進(jìn)遺傳算法的小型化寬帶微帶天線(xiàn)設(shè)計(jì)    孫思揚(yáng)

無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備中微帶濾波器的結(jié)構(gòu)和性能研究    喇東升

微波管電子光學(xué)系統(tǒng)數(shù)值模擬及CAD技術(shù)研究    胡權(quán)

基于時(shí)域有限差分法的微帶結(jié)構(gòu)電磁兼容研究    王化宇

數(shù)傳系統(tǒng)與星載探測(cè)設(shè)備電磁兼容性預(yù)測(cè)分析    陳慶芳

3m法半電波暗室性能參數(shù)測(cè)試及輻射騷擾測(cè)試優(yōu)化設(shè)計(jì)研究    俞梁英

光子晶體光纖特性分析及其在光濾波器中的應(yīng)用    朱穎

通用化電磁兼容試驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)研究    郭樹(shù)楷

機(jī)車(chē)屏蔽電纜串?dāng)_機(jī)理的研究    王錢(qián)礬

動(dòng)車(chē)組弓網(wǎng)系統(tǒng)電磁騷擾研究    葉暢

高速動(dòng)車(chē)組車(chē)廂屏蔽效能研究    盧怡

高速動(dòng)車(chē)組電磁騷擾源建模仿真分析    霍宏艷

鐵路機(jī)車(chē)電力電子設(shè)備的電磁拓?fù)溲芯?nbsp;   柳海明

電磁屏蔽技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用    陳建武

電子設(shè)備的屏蔽效能分析及設(shè)計(jì)方法    顧金良,王松巖,李安源

汽車(chē)電器的電磁兼容    劉新亮

關(guān)于汽車(chē)電磁騷擾的技術(shù)要求    徐立

混合動(dòng)力系統(tǒng)概述    蔡夢(mèng)貧

汽車(chē)電線(xiàn)電纜的發(fā)展動(dòng)向    霍焰,王亞?wèn)|

汽車(chē)風(fēng)機(jī)用電動(dòng)機(jī)抗擾度及其測(cè)試——在饋電線(xiàn)上因傳導(dǎo)和耦合引起的瞬態(tài)騷擾    張忠順;巢勇軍;沈留祥;

電動(dòng)汽車(chē)電磁輻射騷擾測(cè)量技術(shù)研究與實(shí)踐    徐立;武建剛;

電動(dòng)汽車(chē)電磁兼容性研究    王偉;周雅夫;王健;

汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)建模及傳導(dǎo)騷擾仿真    高鋒;陳立東;翟建鵬;吳存學(xué);張強(qiáng);

基于Ansoft HFSS的汽車(chē)高壓阻尼線(xiàn)輻射抑制研究    陸俊杰;汪泉弟;

Z源逆變器在42V混合動(dòng)力汽車(chē)系統(tǒng)ISG驅(qū)動(dòng)中的應(yīng)用研究    張杰林;賈要勤;趙劍;李哲;王兆安;

電磁散射混合方法及相關(guān)問(wèn)題研究    聶小春

軟開(kāi)關(guān)雙向DC-DC變換器的研究    陳剛

功率變換器電磁干擾的建模    袁義生

雙向DC-DC變換器的研究    張方華

基于Z源型逆變器的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    許頗

Z源逆變器研究    房緒鵬

Z-源變流器關(guān)鍵技術(shù)的研究    丁新平

汽車(chē)電磁兼容性預(yù)估計(jì)的研究    馬喜來(lái)

汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)電磁干擾的仿真與實(shí)驗(yàn)研究    李旭

汽車(chē)電磁兼容仿真預(yù)測(cè)技術(shù)的研究    吳定超

車(chē)載電子設(shè)備的電磁兼容研究    劉騫

Z源逆變器的主電路研究    高奇

Z源逆變器控制方法的研究    顧斌

低頻磁屏蔽材料的制備與研究    袁巖興

電子設(shè)備電磁兼容仿真關(guān)鍵技術(shù)研究    何秋仙

Z源整流器研究    謝曄源

電動(dòng)轎車(chē)總體設(shè)計(jì)與性能仿真研究    王澤平

Z源逆變器的信號(hào)流圖建模與控制分析    陳威

汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)的電磁兼容性研究    劉春艷

汽車(chē)布線(xiàn)對(duì)汽車(chē)電磁兼容的影響研究    鄒志星