第2章 新能源汽車電磁兼容基礎

2.1 概述

新能源汽車向著電動化、智能化和網聯化發展。智能網聯電動汽車對線控高效電子電氣架構提出了高帶寬、高實時性、高安全性及高可靠性的需求。因智能網聯電動汽車的智能駕駛系統、車聯網系統和電驅動系統具有傳感器多、天線多、線纜多、信號類型復雜、工作頻帶寬（直流、低頻及射頻超寬帶）、發射功率大、接收靈敏度高、電磁頻譜復雜以及工作頻段重疊等特點，使得整個環境區域的電磁環境異常惡劣，于是帶來了新的電磁兼容性（EMC）和電磁干擾（EMI）問題，如圖2-1所示。由電子電氣系統硬件之間的電磁耦合形成的電磁干擾會導致系統出現嚴重故障和功能降級，汽車功能安全性標準ISO 26262把電磁兼容性作為電子電氣系統功能安全性評價的關鍵要素。電磁兼容安全性因此也成為影響智能網聯電動汽車功能安全性的一個重要科學問題。

圖2-1 新能源汽車存在的EMC和EMI問題

在這種復雜電磁環境下，電動汽車之間以及與其環境中存在的電子設備之間都存在相互干擾，嚴重時甚至會出現電動車輛自身設備間的自擾、互擾，以及與民用通信及射頻設備形成的電磁環境不兼容等問題，對電動汽車的正常運行造成很大影響。電動汽車設備及系統間、車輛間、車輛與環境間的電磁兼容問題已經成為制約電動汽車發展、制約電動汽車電子設備作用效能充分發揮的重要因素。同時也反映出，對電動汽車電磁兼容性的研究，不僅應包括車載電子設備的電磁問題，還應包括整車電磁系統對外部電磁環境兼容能力的考核。必須在電動汽車設計、制造、試驗、調試、實際運行應用中對設備、系統間的電磁兼容性進行預測和分析，并及時采取切實有效的防護措施，這對于電動車輛設計方案的科學性、運行過程的有效性以及保證電子設備的效能有效發揮，具有極其重要的作用。因此，智能網聯電動汽車EMC問題的重要性和復雜性日益突出。

電動汽車上的各種電子設備通過相互耦合形成一體化的整車電磁體系，電動汽車的運行安全性不僅取決于單一車輛車載電子設備或系統的電磁性能好壞，更取決于電動車輛整體電磁性能的優劣。若不能合理地解決電動汽車設備及子系統間的電磁兼容問題，將會出現接收機噪聲電平增大、數據誤碼率上升、指揮通信不暢等現象，不僅會造成電動汽車與其他周圍車輛之間的電磁干擾特性，而且整車內部也會出現“電子設備自擾、自亂”的局面。