新能源汽車電磁兼容性設(shè)計理論與方法

定　價：￥138.00

作　者：	翟麗著
出版社：	機械工業(yè)出版社
叢編項：	新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)系列
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787111671800	出版時間：	2021-04-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	404	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　電磁兼容性是新能源汽車的一項關(guān)鍵共性技術(shù)，對保障新能源汽車安全行駛、減少或避免故障十分重要。隨著智能網(wǎng)聯(lián)電動汽車的發(fā)展，電磁兼容性分析與設(shè)計成為研發(fā)中不可或缺的環(huán)節(jié)，是工程師必須掌握的知識和技能。本書以建模仿真、試驗測量和工程案例相結(jié)合的方式，介紹了新能源汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)、 DC-DC變換器、無線充電系統(tǒng)、整車控制器、電池管理系統(tǒng)以及整車電磁兼容性的相關(guān)內(nèi)容，使讀者能夠熟練掌握電磁兼容性的分析方法、建模仿真方法、整改方法以及測試方法。本書可供車輛工程相關(guān)專業(yè)的研究生、高年級本科生和工程技術(shù)人員參考學(xué)習(xí)使用。

作者簡介

　　翟麗從 2006年起從事電動汽車電磁兼容性研究，先后主持或參與了國家自然科學(xué)基金項目、國家重點研發(fā)項目、國防重點預(yù)研項目、裝備預(yù)研領(lǐng)域基金項目和共用技術(shù)項目、企業(yè)合作項目等科研項目，《新能源汽車電磁兼容性設(shè)計理論與方法》的出版得到了這些科研項目基金的支持。

圖書目錄

前言

叢書序
第1章　緒論
1.1　概述 ……............. 01
1.2　新能源汽車電磁兼容性問題 …… 02
1.2.1　電機驅(qū)動系統(tǒng) EMC 問題 ……. 02
1.2.2　DC-DC 變換器系統(tǒng) EMC 問題 ……..... 06
1.2.3　無線充電系統(tǒng) EMC 問題 ……. 09
1.2.4　整車控制器 EMC 問題 ……..... 12
1.2.5　電池管理系統(tǒng) EMC 問題 ……. 16
1.2.6　整車 EMC 要求 …… 18
參考文獻 ……............. 19
第2章　新能源汽車電磁兼容基礎(chǔ)
2.1　概述 ……........... 27
2.2　新能源汽車電磁兼容 ……........ 28
2.2.1　電氣基本架構(gòu) …….. 28
2.2.2　電磁兼容問題 …….. 29
2.3　電磁兼容理論基礎(chǔ) …… 38
2.3.1　電磁干擾源 ……... 38
2.3.2　耦合路徑 ……...... 39
2.4　電磁兼容性設(shè)計 ……. 42
2.4.1　高性能電子電氣架構(gòu)建模 …….. 43
2.4.2　電磁兼容性建模和電磁兼容性設(shè)計 .......................... 43
2.5　電磁干擾抑制措施 …… 45
2.5.1　EMI 抑制技術(shù)……... 45
2.5.2　關(guān)鍵部件 EMI 抑制技術(shù)……... 48
參考文獻 ……............. 49
第3章　電機驅(qū)動系統(tǒng)電磁干擾預(yù)測與抑制
3.1　概述 ……............. 51
3.2　電機驅(qū)動系統(tǒng) EMI 的機理 ……. 52
3.2.1　電機驅(qū)動系統(tǒng)傳導(dǎo)發(fā)射測試 …….. 52
3.2.2　IGBT 電磁干擾源 ……........ 54
3.2.3　電磁干擾耦合路徑 ……..... 56
3.3　電機驅(qū)動系統(tǒng)電磁干擾建模 ……..... 64
3.3.1　電機驅(qū)動系統(tǒng)電磁干擾建模與仿真 .......................... 64
3.3.2　電機驅(qū)動系統(tǒng)聯(lián)合仿真 …….. 91
3.4　基于測量的電驅(qū)動系統(tǒng)電磁發(fā)射 SPICE等效電路建模 ................ 94
3.4.1　建模方法概述 …….. 94
3.4.2　SPICE 等效電路建立 …….. 95
3.4.3　SPICE 等效電路模型驗證 …… 98
3.4.4　系統(tǒng)諧振抑制方法 ……..... 99
3.5　EMI 電源濾波器 ……113
3.5.1　高壓輸入端口濾波器設(shè)計 …….114
3.5.2　基于諧振點抑制的濾波電路設(shè)計方法 .................... 122
3.5.3　電機控制器高壓直流電源 EMI 濾波器設(shè)計............ 130
3.5.4　空心電感高壓直流電源 EMI 濾波器設(shè)計................ 139
3.6　電磁干擾測試 ……... 147
3.6.1　電磁干擾測試平臺 …….. 147
3.6.2　傳導(dǎo)發(fā)射（電壓法） ……..... 148
3.6.3　傳導(dǎo)發(fā)射（電流探頭法） …… 150
3.6.4　低壓電源線對高壓電源線的耦合 ............................ 154
3.6.5　傳導(dǎo) EMI 抑制…… 155
3.6.6　電機驅(qū)動系統(tǒng)直流和交流電源線電壓和電流 ........ 158
3.6.7　轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩對傳導(dǎo)騷擾電壓和電流的影響 ............ 160
3.6.8　電磁輻射試驗 …… 163
3.6.9　傳導(dǎo)騷擾電壓差共模分離測試 …….. 166
參考文獻 ……...........170

第4章　DC-DC變換器電磁干擾預(yù)測與抑制
4.1　概述……........... 170
4.2　DC-DC 變換器傳導(dǎo)發(fā)射測試 ……. 171
4.2.1　隔離型全橋高低壓 DC-DC 變換器的結(jié)構(gòu) .............. 171
4.2.2　傳導(dǎo)電磁發(fā)射的測試布置 …… 171
4.3　DC-DC 變換器 EMI 的預(yù)測 …… 173
4.3.1　干擾源 ……....... 173
4.3.2　DC-DC 變換器系統(tǒng)傳導(dǎo)發(fā)射高頻等效電路 ........... 174
4.3.3　電磁干擾耦合路徑 ……... 177
4.3.4　傳導(dǎo) EMI 仿真預(yù)測……... 182
4.4　高壓電源 EMI 濾波器 ……....... 183
4.4.1　高壓輸入端口 EMI 濾波器設(shè)計…….. 183
4.4.2　基于諧振點抑制的濾波電路設(shè)計 ............................ 188
4.5　輻射發(fā)射 ……...... 191
4.5.1　理論分析 …….... 191
4.5.2　輻射發(fā)射測量 …… 192
參考文獻 ……........... 194

第5章　無線充電系統(tǒng)電磁安全與電磁兼容
5.1　概述……............ 197
5.2　無線充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)……....... 197
5.2.1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu) …….... 197
5.2.2　系統(tǒng)建模 …….... 198
5.2.3　系統(tǒng)性能仿真 …… 202
5.3　無線充電的工作原理 ……......... 203
5.3.1　傳輸功率 …….... 204
5.3.2　效率 ……......... 207
5.3.3　偏移特性 ……... 208
5.3.4　偏移對效率的影響 ……....211
5.4　磁場分布 ……........ 218
5.4.1　整車模型 …….... 218
5.4.2　磁場測試點分布 ……....... 219
5.4.3　偏移時的耦合線圈互感 ……. 220
5.4.4　磁場分布分析 …… 221
5.4.5　磁感應(yīng)強度測量 ……....... 224
5.5　電源線傳導(dǎo)電磁干擾建模與抑制 …….. 227
5.5.1　干擾源 ……....... 227
5.5.2　電磁干擾機理 …… 229
5.5.3　傳導(dǎo)騷擾預(yù)測 …… 235
5.5.4　EMI 濾波器……..... 238
5.5.5　傳導(dǎo)騷擾電壓測量 ……... 242
5.6　公共電網(wǎng)電源線諧波 ……......... 245
5.6.1　諧波分析 …….... 246
5.6.2　傳統(tǒng)整流濾波升壓電路系統(tǒng)的諧波 ........................ 246
5.6.3　采用 PFC 電路系統(tǒng)的諧波…… 250
5.6.4　系統(tǒng)諧波抑制方法 ……... 254
5.7　無線充電系統(tǒng)次級側(cè)電路電磁輻射 …….... 256
5.7.1　輻射發(fā)射系統(tǒng)建模 ……... 256
5.7.2　次級側(cè)充電電纜輻射發(fā)射 …… 257
5.7.3　輻射 EMI 抑制…… 259
參考文獻 ……........... 262

第6章　整車控制器信號完整性與電磁兼容
6.1　概述……............ 264
6.2　整車控制器的功能與結(jié)構(gòu) ……. 264
6.3　整車控制器硬件電磁兼容性設(shè)計 …….. 265
6.3.1　電源線電磁抗擾度 ……... 265
6.3.2　PCB 電源完整性 ……....... 268
6.3.3　信號完整性 …….... 269
6.4　電源分配網(wǎng)絡(luò)等效電路 ……..... 275
6.4.1　芯片電源分配網(wǎng)絡(luò)等效電路 …… 275
6.4.2　以太網(wǎng)芯片電源分配網(wǎng)絡(luò)集總參數(shù)模型 ................ 282
6.5　PCB 去耦電容優(yōu)化方法 …….. 283
6.5.1　整車控制器 PCB 電源分配網(wǎng)絡(luò)阻抗 ....................... 283
6.5.2　PDN 去耦電容優(yōu)化 ……... 290
6.5.3　頻域阻抗驗證 …… 297
6.6　PCB 信號完整性建模與分析 …… 299
6.6.1　車載以太網(wǎng)信號與 CAN 總線信號頻譜 ................... 299
6.6.2　反射建模與仿真 ……....... 300
6.6.3　串?dāng)_建模與仿真 ……....... 308
6.7　PCB 電磁輻射……... 317
6.7.1　電磁輻射機理 …… 317
6.7.2　PCB 電磁輻射分析 ……... 318
6.8　以太網(wǎng)整車控制器電源線傳導(dǎo) EMI 抑制 ........................ 320
參考文獻 ……........... 322

第7章　電池管理系統(tǒng)電磁兼容
7.1　概述 ……........... 325
7.2　BMS 的功能與結(jié)構(gòu) …….......... 326
7.3　PCB 電源分配網(wǎng)絡(luò)去耦電容 ……. 327
7.3.1　去耦電容優(yōu)化設(shè)計方法 ……. 327
7.3.2　去耦電容布置 …… 331
7.3.3　電源平面諧振分析 ……... 332
7.4　時鐘信號 ……...... 333
7.4.1　電磁干擾機理 …… 334
7.4.2　近場掃描預(yù)測 …… 337
7.4.3　時鐘干擾信號抑制 ……... 340
7.4.4　BMS 電磁輻射發(fā)射試驗 ……. 342
7.5　DC-DC 芯片開關(guān)噪聲 …….... 343
7.5.1　開關(guān)噪聲產(chǎn)生機理 ……... 343
7.5.2　電磁干擾建模預(yù)測 ……... 346
7.5.3　DC-DC 干擾抑制方法 …….... 347
7.6　CAN 總線抗干擾分析 ……...... 349
7.6.1　CAN 總線電路電磁干擾 ……. 349
7.6.2　CAN 總線抗干擾電路設(shè)計 …… 350
7.7　PCB 電磁輻射 …… 353
參考文獻 …….......... 355
第8章　整車電磁輻射測量、診斷與抑制
8.1　概述 ……........... 358
8.2　乘用車整車電磁輻射 ……......... 359
8.2.1　整車輻射發(fā)射測試 ……... 359
8.2.2 整車輻射發(fā)射抑制 …….. 362
8.3　商用車整車電磁輻射 ……......... 364
8.3.1　整車電磁輻射測試 ……... 364
8.3.2　電磁干擾源診斷 ……....... 366
8.3.3　整車輻射電磁干擾抑制 ……. 370
8.4　整車電磁干擾診斷方法 ……..... 373
8.5　實車 EMI 測量 …….. 381
8.5.1　電磁干擾頻域特性 ……... 381
8.5.2　電磁干擾時域特性 ……... 389
參考文獻 ……........... 391