新能源汽車動力系統(tǒng)兼容性試驗(yàn)的原因
我國新能源汽車動力系統(tǒng)主要采用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng),與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)相比具有很大的優(yōu)勢。目前,我國新能源汽車動力系統(tǒng)仍處于研究階段,尚未普及。在正常工作中,新能源汽車動力系統(tǒng)會發(fā)出強(qiáng)烈的輻射和電磁干擾,因?yàn)殡娏髟诤芏痰臅r間內(nèi)跳動,大功率半導(dǎo)體開關(guān)的快速移動。例如,雖然元柵雙極晶體管的開關(guān)只有幾十納秒,但在這幾十納秒內(nèi)會產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁干擾。動力系統(tǒng)的電磁干擾會嚴(yán)重影響新能源汽車的性能,嚴(yán)重影響新能源汽車的用電系統(tǒng)。因此,為了減少電磁干擾,必須加強(qiáng)電磁兼容性測試。
目前,我國新能源汽車兼容性測試技術(shù)還不是很成熟,與其他國家相比還有很大差距。我國新能源汽車動力系統(tǒng)的兼容性測試大多采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)和弱電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。目前,我國還沒有完整科學(xué)的新能源動力系統(tǒng)兼容性測試標(biāo)準(zhǔn)。這是值得我們反思的。
動力系統(tǒng)電磁兼容性測試的內(nèi)容
新能源汽車動力系統(tǒng)電磁兼容性測試主要指兩種措施:一是騷擾測試;二是抗擾測試。要實(shí)現(xiàn)科學(xué)測試,必須準(zhǔn)確把握這兩個方面的含義,嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)范進(jìn)行測試。
2.1騷擾測試騷擾測試主要是指對一定距離內(nèi)人員保護(hù)能力的測試。目前騷擾測試的標(biāo)準(zhǔn)是GB14023-2006。與原標(biāo)準(zhǔn)相比,該標(biāo)準(zhǔn)雖然擴(kuò)展了內(nèi)容,滿足了新能源汽車的一些要求,但歸根結(jié)底,該標(biāo)準(zhǔn)是內(nèi)燃機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。
這個標(biāo)準(zhǔn)不能科學(xué)地進(jìn)行測試。該標(biāo)準(zhǔn)主要通過每公里每小時計(jì)算被測對象的運(yùn)行狀態(tài),相反,新能源汽車每轉(zhuǎn)每分鐘進(jìn)行測量。兩者之間的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)有明顯的差異。此外,不同的布局也是兼容性測試失敗的主要原因。新能源汽車動力系統(tǒng)的測試明顯不同。兩者的布局有顯著的不同。這使得兼容性測試毫無意義。
2.2抗擾試驗(yàn)抗擾試驗(yàn)主要是指對機(jī)動車電子部件抗電磁輻射能力的試驗(yàn)。目前,我國抗擾試驗(yàn)的參考標(biāo)準(zhǔn)是GB/T17619-1998。該標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了抗擾極限和測試方法。由于驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的電磁兼容性測試環(huán)境與傳統(tǒng)車型的兼容性測試環(huán)境大致相同,因此采用GB/T參考17619-1998也是可行的。
新能源動力系統(tǒng)電磁兼容性測試可行性方案
在了解了動力系統(tǒng)兼容性測試的主要內(nèi)容后,作者討論了新能源動力系統(tǒng)電機(jī)和控制器電磁兼容性測試的可行性方案。驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)兼容性測試主要考慮兩個因素:一是明確測試對象;二是科學(xué)布置驅(qū)動機(jī)電系統(tǒng),有效監(jiān)督運(yùn)行情況。
我們對新能源汽車電力系統(tǒng)電機(jī)電磁兼容性測試的主要目標(biāo)是驅(qū)動整個電機(jī)。傳統(tǒng)的測試方法是將電力系統(tǒng)的主要部件和逆變器分開進(jìn)行獨(dú)立測試。該分層測試方法測試效果差,測試成本高。因此,我們應(yīng)該采用整體測量方法來測試驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的兼容性。
驅(qū)動驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的科學(xué)布局。驅(qū)動機(jī)電系統(tǒng)的布局對測試效果有重要影響。在測試過程中仔細(xì)選擇布局是確保測量效果正確的關(guān)鍵。目前,我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還沒有明確規(guī)定布局方法或雖然有些規(guī)定,但這些規(guī)定不能適應(yīng)驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的測試。因此,在布置驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)時,主要參考模擬實(shí)驗(yàn)的布局方法。
在系統(tǒng)兼容性測試過程中,一般需要加載驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)。加載驅(qū)動機(jī)電系統(tǒng)可以有效提高發(fā)射水平。為此專門做了這個實(shí)驗(yàn),做了一輛專門用于測試的臺車,在這輛車中,驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)主要是通過底盤測功機(jī)加載的。
這樣加載后,通過觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)發(fā)射水平有了很大的提高,比平均水平多了50個dB。系統(tǒng)加載是提高驅(qū)動機(jī)電系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。在測量過程中,應(yīng)利用條件加載系統(tǒng)。在看到系統(tǒng)加載的好處的同時,也要意識到我國新能源汽車系統(tǒng)加載過程中還有很多限制因素。最典型的因素有兩個:一是要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)加載,需要專門設(shè)置半電波暗室,此時測試成本會很高;二是目前我國系統(tǒng)加載技術(shù)還不成熟,無法適應(yīng)復(fù)雜的情況。在測試驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的兼容性時,必須充分考慮以上兩個因素。在既定條件下優(yōu)化兼容性測試。