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车载充电电源的电磁兼容研究

邱紫敬  
【摘要】:随着能源的日益短缺和环境的严重污染,新能源汽车有了一个良好的发展机遇,电动汽车成为新能源汽车领域的发展热点。车载充电电源作为电动汽车的动力电池组充电装置,具有体积小、重量轻、效率高等优点。但是,它的高功率密度、高电流/电压变化率会导致其EMI问题特别严重,此外开关器件、线路相对集中也会使电磁干扰问题变得更加复杂。因此,车载充电电源的电磁兼容问题是新能源汽车研究的热点问题之一。 针对某新能源汽车车载充电电源设计和测试的电磁兼容,本文论述了车载充电电源的工作原理,分析了车载充电电源的电磁干扰源、干扰产生机理及传播方式。通过对充电电源的主电路进行建模仿真,对该电路的传导干扰分四种情况进行分析。研究了共模、差模传导干扰的传播形式,并采用仿真分析验证了输入滤波器能有效降低电路的传导干扰。另外,对车载充电电源进行了EMC标准测试并对测试结果进行了分析,提出了基于增加输入、输出滤波器对车载充电电源进行EMC整改的方案。采用所提出的EMC整改方案后,车载充电电源最终通过了EMC标准测试,验证了整改方案的有效性。最后,研究了EMI滤波器的不稳定性,讨论了输入滤波器的阻尼设计对DC-DC变换器系统稳定性的影响,提出了一种新型的R-C并联型阻尼滤波器,并在MATLAB/Simulink中建立了时域仿真模型,验证了设计的有效性,完善了DC-DC变换器的EMC设计。


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