电动汽车DC／DC变换器电磁干扰研究
电动汽车用直流-直流变换器中电磁干扰与抑制
电动汽车用直流-直流变换器中电磁干扰与抑制
直流-直流变换器是汽车电网中应用最多的一种元件，用于把原本由汽车发动机发出的中压直流电变换为低压直流电，以便为行驶中的汽车提供电力。
由于其变换的元件特征，直流-直流变换器会产生电磁干扰（EMI）。
发射的电磁波会干扰汽车的无线网络，导致汽车的导航和安全功能等问题。
此外，这种电磁波还会降低汽车的空气质量。
因此，采用有效的抑制及消除电磁干扰便成了电动汽车发展的关键。
一般采取屏蔽器来抑制电磁干扰，屏蔽器可以减少EMI发射物体外部的电磁波辐射，从而提高电磁兼容性。
然而，由于直流-直流变换器在高频下的性能受到影响，屏蔽可能不完美。
因此，为了有效减少电磁干扰，常见的方法是在线路中添加电感或陶瓷电容器，用于增加电流流动的频率，从而减少低频下的电流流动，从而降低电磁辐射。
此外，现在的电磁兼容材料有绝缘材料、吸波材料和电磁隔离垫等，可以用于改善系统效率，减少电磁波的辐射，降低噪声干扰，提高系统稳定性。
最后，为了减少电磁干扰及其带来潜在的危害，除了有效抑制EMI之外，应采用工程解决方法，改善系统电磁兼容性，避免无氟制冷剂对环境的污染。
电动汽车双向DC-DC变换器的研究
电动汽车双向DC-DC变换器的研究电动汽车双向DC/DC变换器的研究引言随着环境问题的日益突出和人们对能源资源的关注，电动汽车作为清洁能源交通工具得到了广泛的关注和推广。
而电动汽车中的双向DC/DC变换器作为关键的能量转换器件，对于电动汽车的性能和效能有着重要影响。
因此，本文旨在对电动汽车双向DC/DC变换器进行研究，探讨其工作原理、优势和挑战。
一、双向DC/DC变换器的工作原理双向DC/DC变换器是一种能够实现能量的双向转换的电子器件，在电动汽车中发挥着重要的作用。
其基本的工作原理是通过调整输入电压和输出电压之间的电压和电流关系，实现能量的转移和转换。
具体而言，双向DC/DC变换器由两个电感、两个开关管和一个电容组成。
当输入电压较高时，通过控制开关管的导通和关断，将电能从高压端转移到低压端，实现升压转换。
当输入电压较低时，通过控制开关管的导通和关断，将电能从低压端转移到高压端，实现降压转换。
这种双向的能量转换方式，可以满足电动汽车电池组充电和放电的需求。
二、双向DC/DC变换器的优势1. 提高能量利用率：双向DC/DC变换器能够实现能量的双向转换，充分利用电池组的能量，提高能量利用率，延长电动汽车的续航里程。
2. 实现快速充电：双向DC/DC变换器可以通过升压转换将输入电压提高到较高的水平，实现电动汽车的快速充电，在短时间内充满电池组。
3. 实现能量回馈：双向DC/DC变换器可以将电动汽车制动过程中产生的能量回馈到电池组中，减少制动能量的浪费，提高能量的利用效率。
三、双向DC/DC变换器的挑战1. 功率损耗问题：由于双向DC/DC变换器需要进行能量的转换和转移，其中会产生一定的功率损耗，降低了系统的能量利用率和工作效率。
2. 温度问题：由于功率损耗的存在，双向DC/DC变换器会产生一定的热量，导致温度升高。
过高的温度会影响系统的性能和寿命，因此有效的散热设计是非常重要的。
3. 控制问题：双向DC/DC变换器需要实时控制输出电压和电流的波形，并保持稳定。
混沌控制抑制DCDC变换器的电磁干扰
1
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文
教授联名发表了一篇震动整个学术界的论文《周期 3 蕴含混沌》[5] ，这是一个关于混 沌的数学定理。李天岩和 Yorke 在动力学研究中率先引入 “ 混沌 ” (chaos)一词，为这一 新兴研究领域确立了一个中心概念，为各学科研究混沌树起一面统一的旗帜。 80 年代初 ，混沌研究己经发展成为一个既具有明确的研究对象和基本课题，又 含有独特的概念体系和方法论框架的新学科。1983 年物理学家 M. Berry 提出了混沌 学(chaology)这个名称[6]，并已逐渐为科学界所接受。如今，对混沌现象的认识已成 为非线性科学中最重要的成就之一。混沌概念也与分形、孤立子、元胞自动机等概 念并行，成为探索复杂性的重要范畴。
1.1 混沌理论的创立和发展
早在 20 世纪初，法国数学家、物理学家 Henry Poincare 在研究三体问题时，发 现了三体引力相互作用能产生出惊人的复杂行为，确定性动力方程的某些解，具有 不可预见性，这就是人们后来所讲的动力学混沌现象[1] 。Poincare 也因此被公认为是 真正发现混沌的第一人。20 世纪 50 年代数字计算机的出现，为非线性和混沌科学的 研究提供了有力的工具。美国气象学家，麻省理工学院的 E. N. Lorenz 教授在进行天 气预报研究时，用简化的一个三阶常微分方程组模拟大气的对流，并用计算机进行 数值计算，结果发现其数值解缺乏周期性。由此，他得出结论： “ 一个确定性的系 统能够以最简单的方式表现非周期的形态” 。 1963 年，他在大气科学杂志上以 “ 确定 性的非周期流” 为题发表了自己的研究成果，这标志着一门新学科— — 混沌学创立的 起点[2] 。而 Lorenz 教授也因其关于混沌学的开创性研究而被誉为 “ 混沌之父 ” 。混沌 学的创立，在确定论和概率论这两大科学体系之间架起桥梁。它不仅改变人了们的 自然观，揭示一个形态和结构崭新的物质运动世界；也展现出了一个系统中确定性 和随机性的和谐统一。 在过去的五十年中，许多科学家为了发展和完善混沌理论，献出了自己毕生的 精力。正是由于他们的努力，才换来了混沌研究领域的一座座科研丰碑。KAM 定理 (以前苏联学者 A. N. Kolmogorov 、V. I. Arnold 和瑞士数学家 J. Moser 三人名字的首 位字母命名)被公认为创建混沌学理论的历史性标记[3]。1971 年，法国数学、物理学 家 D. Ruelle 和荷兰学者 F. Taken 联名发表了著名论文《论湍流的本质》 ，在学术界 第一个提出用混沌来描述湍流形成机理的新观点， 并独立发现了奇怪吸引子[4] 。 此后， 判别是否存在奇怪吸引子、刻画吸引子的特征，成了耗散系统混沌研究的基本课题。 1975 年，正在美国马里兰大学攻读博士学位的华人学者李天岩和他的导师 J. Yorke
电动汽车的双向DC-DC变换器的研究
Academic Degree Applied for ： Master of Engineering Electrical Engineering Speciality ： Affiliation ： Date of Defence ： Shenzhen Graduate School June, 2015
- II -
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
unchanged and steady, the improved control strategies performed better control effects in both the effectiveness and the input disturbance resistance of the system under corresponding working mode than the traditional double closed loop control strategy. Motor is a key components in electric vehicles, in this paper, a simple introduction of the control model of the asynchronous motor was made, and SVPWM vector control technology was applied to control the asynchronous motor. The simulation model of the induction motor drive system was established by Matlab/Simulink. Simulation results showed that the SVPWM control strategy was well meet the operation requirements of electric vehicle. Finally, the simulation of the electric vehicle driving system based on the bidirectional DC/DC converter were made, the simulation results showed that the design of the converter and its control strategies and the motor driving system has reached the operation of the electric vehicle drive system needs. Keywords: electric vehicles, bidirectional DC/DC converter, interleaving parallel, one cycle control, voltage feedforwar
DCDC电源中的电磁干扰及其对策
DC/DC电源中的电磁干扰及其对策摘要：概述了电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)的基本知识，对DC/DC电源中的电磁干扰进行了综合分析，并给出了各自的解决方案。
关键词：DC/DC电源；电磁干扰；传导电磁干扰；辐射电磁干扰；电磁兼容1引言随着科学技术的发展，越来越多的电子产品进入了社会各个领域，推动了社会物质的丰富和精神文明的进步。
但不容忽视的是，伴随这些电子产品的应用而产生的电磁干扰又给人们带来了诸多烦恼。
电子产品产生的电磁干扰，以辐射和传导两种形式进行传播。
它干扰广播、电视和通讯的接收，造成电子仪器和设备的工作失常、失效甚至损坏。
强烈的电磁辐射还会危害人们的健康，甚至导致易燃、易爆物质起火和爆炸等。
因此，人们不得不把抑制(消除)电子产品的电磁干扰提上议事日程，高度重视其电磁兼容设计。
2电磁干扰和电磁兼容2.1电磁干扰任何可能引起电子装置、设备或系统性能下降甚至失效，或者对生命或无生命物质产生损害的电磁现象称为电磁干扰(EMI)。
几乎每一种电子设备都产生不同程度的电磁干扰信号，它是一种不希望存在的电磁信号。
这种信号可能以电磁辐射的形式辐射出来，也可能通过载流导体，如电源线、电缆等，进行传输。
同样，几乎所有的电子设备对其它电子设备产生的干扰信号都很敏感。
电磁干扰的产生必须具备电磁干扰源、对电磁干扰敏感的电子装置和电磁干扰的耦合通路三个要素。
电磁干扰源分为自然界和人为两种。
自然界的电磁干扰主要是雷击产生的大气噪声(<10MHz)和宇宙射线、太阳射线引起的大气噪声(>10MHz)。
人为电磁干扰源分为有意和无意两种，前者是指那些必须发射电磁波的电子设备，如调频波、调幅波、电视、广播发射机以及雷达和移动无线通讯机等；后者是指那些工作时产生无用的电磁干扰信号的电子设备，如计算机设备、继电器、开关、荧光照明灯、电弧焊机以及点火装置等。
容易受到电磁干扰影响的电子装置有通讯接收机(收音机、电视机等)、雷达、导航设备、计算机等，特别是这些电子装置中的电源，对电磁干扰更是十分敏感。
电动汽车电磁干扰的分析与抑制
关键词：电动汽车 电磁干扰 干扰抑制
Analysis and Suppression of Electromagnetic Interference in Electric Vehicle
Mao Xiaojuan
A b s t r a c t ：In recent years, the development of electric vehicle has become the main development direction of the future automobile. Compared with traditional fuel vehicles, electric vehicles are more environmentally friendly, but with the addition of many electric and electronic components, the problem of electromagnetic compatibility becomes more and more obvious while improving the efficiency of electric energy utilization, and the electromagnetic interference is becoming more and more serious. In view of the above problems, this paper will focus on the research of EMI produced of new energy vehicle, and analyze the causes and the suppression methods.
混合动力电动车用双向DC-DC变换器的研究
混合动力电动车用双向DC-DC变换器的研究混合动力电动车用双向DC-DC变换器的研究摘要：随着环保意识的增强以及能源紧缺的压力，混合动力电动车成为当前汽车产业的研究热点。
混合动力电动车由于具备内燃机和电动机两种动力系统，需要通过双向DC-DC变换器来实现能量的高效转换和储存。
本文旨在通过对混合动力电动车用双向DC-DC变换器的研究，分析其工作原理、性能评估以及未来发展方向。
1. 引言混合动力电动车是一种将内燃机与电动机结合的新型汽车。
内燃机和电动机分别负责不同的工作环节，提高了汽车的燃油利用率和能量回收效率。
而双向DC-DC变换器作为混合动力电动车的核心设备，起到了实现能量的高效转换和储存的关键作用。
2. 混合动力电动车用双向DC-DC变换器双向DC-DC变换器是一种能够实现电能互转的设备，能够将直流电能转换为直流电能，同时实现能量的回收和储存。
在混合动力电动车中，双向DC-DC变换器的任务主要分为两个方面：电能的输入和输出。
首先，双向DC-DC变换器将汽车上的动力电池输出的直流电能转换为直流电能供给电动机使用。
当车辆制动或行驶时，电动机可能会产生过多的动能，此时双向DC-DC变换器可以将此余下的电能通过能量回收系统回馈到动力电池中进行储存。
其次，双向DC-DC变换器还可以将内燃机产生的直流电能转换为直流电能供给电动机使用，实现对电动机的支持和辅助。
同时，当内燃机处于工作状态时，双向DC-DC变换器还可以将多余的动力电池电能转化为直流电能回馈给动力电池进行储存。
3. 双向DC-DC变换器的工作原理双向DC-DC变换器主要由两个电路组成：升压电路和降压电路。
升压电路负责将低电压直流电能提升为高电压直流电能，而降压电路则负责将高电压直流电能降低为低电压直流电能。
当混合动力电动车需要电能输入时，电能源（如动力电池）的低电压直流电能通过升压电路被提升为高电压直流电能。
而当混合动力电动车需要电能输出时，降压电路将高电压直流电能降低为低电压直流电能。
dcdc变流器的抗干扰控制设计
dcdc变流器的抗干扰控制设计
抗干扰控制设计在DCDC变流器的应用中起着重要的作用。
DCDC变流器是一种用于将直流电压转换为不同电压等级的直流电压的电力转换设备。
然而，在实际应用中，许多因素会引起电子设备的干扰，如电磁辐射、电源波动和噪声。
因此，设计一个有效的抗干扰控制策略对于确保DCDC变流器的可靠性和稳定性至关重要。
首先，为了减少电磁辐射产生的干扰，可以采取一些措施，如增加滤波器和噪声抑制电路。
滤波器可以在输入和输出电路中添加，以降低高频噪声和谐波。
噪声抑制电路可以有效地抑制电磁干扰，在设计中应考虑它们的合理布局和连接。
其次，对于电源波动问题，可以通过使用稳压器或稳压电源来实现电源的稳定性。
稳压器能够自动调整输出电压，以适应输入电源的变化。
稳压电源具有稳定的输出电压和较低的噪声水平，可有效减少电源波动带来的干扰。
此外，还应注意阻止地线电流的流动，这有助于降低射频噪声的产生。
使用合适的接地方法，如星形接地和隔离接地，可以有效地提高DCDC变流器的抗干扰性能。
最后，在设计中还可以采用模拟和数字隔离技术来降低干扰。
通过使用模拟隔离器或数字隔离器，可以实现输入和输出之间的电气隔离，避免传导噪声的扩散。
总而言之，抗干扰控制设计对于DCDC变流器的性能和稳定性至关重要。
通过采取适当的抗干扰措施，如增加滤波器、使用稳压器和稳压电源、阻止地线电流的流动以及使用模拟和数字隔离技术，可以有效地降低干扰，提高DCDC变流器的可靠性和稳定性。
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特 性 。在此基 础之 上 ， 研 究 了降低 ＤＣ ／ ＤＣ变换器 Ｅ ＭＩ的有效措 施 ， 满 足 了整车 使用 要求 。 关 键词 ： 变换器 ；电动汽 车 ；电磁干 扰 中图分类号 ： Ｔ Ｍ４ ６ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ０ — １ ０ ０ Ｘ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ — ０ ０ ３ ３ — ０ ４
ｖ ｅ ｔｅ ｒ ｒ ， ｉ ｔ ｓ Ｅ ＭＩ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｉ ｓ ｏ ｂ ｔ ｉｎ ａ ｅ ｄ ． Ｏｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ， ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｅ ｄ ｔ ｏ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｈｅ ｔ Ｅ ＭＩ ｏ ｆ
车、 Ｈ Ｅ Ｖ和 纯 电动汽 车 ，是组成 电动汽 车动力 系
统 的关键部件 。 但Ｄ Ｃ ／ Ｄ Ｃ变 换器在工作过程 中的 高速 开关动作会形成严重 的 Ｅ ＭＩ ，对 整 车 电磁 环
（ １ ． 重 庆长 安汽 车股份 有 限公司 ，重庆 ４ ０ １ １ ２ ０；２ ． 重庆 长安福 特汽 车有 限 公司 ，重庆 ４ ０ １ １ ２ ０ ）
摘要： Ｄ Ｃ ／ Ｄ Ｃ变 换器 是 电动 汽车 的关键 部件 ， 同 时也是 最主 要的 电磁干 扰 （ Ｅ Ｍ Ｉ ） 源之 一 。对混 合动 力 电动汽 车 （ Ｈ Ｅ Ｖ） 平 台所 用 Ｂ ｕ ｃ ｋ型 Ｄ Ｃ ／ Ｄ Ｃ变 换器 的工作 原理 和 Ｅ ＭＩ 形 成机 理进 行 了分析 ， 搭建试 验 台架 ， 获 得 了其 Ｅ ＭＩ
第４ ８卷 第 ２期
２ ０ １ ４年 ２月
电力 电子 技 术
Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ
Ｖｏ １ ． ４ ８ ，Ｎｏ ． ２ Ｆ ｅ ｂ ｒ ｕ ａ ｒ ｙ ２ ０１ ４
电动汽车 Ｄ Ｃ ／ Ｄ Ｃ变换器 电磁干扰研究
高 军１ ， ２ ，李 旭 ，汪 正 胜
Ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ： Ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｔ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｍａ ｊ ｏ ｒ Ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｐ ｌ ａ ｎ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ
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（ Ｎ ０ ． ｅ ｓ ｔ ｅ ２ ０ １ ３ ｙ ｙ ｋ ｆ Ｃ ６ ０ ０ ０ １ ）
１ 引 言
Ｄ Ｃ ／ Ｄ Ｃ变 换 器 广 泛 应 用 于 燃 料 电 池 电 动 汽
力 电池 高压 电转 化为 １ ４ ． ２ Ｖ低 压 电 ， 为低 压蓄 电
池和 １ ２ Ｖ 电气 系 统提 供 电 能 。