[摘要]机控制系统作为新能源汽车的核心零部件，其产生的EMC干扰大小，直接影响着整车EMC性能，从汇川实际经验以及客户反馈信息统计得出，目前整车系统的EMC干扰问题，90%来自于电控主驱。以下几点解释了电控主驱干扰大的原因。
一、电机控制系统EMC与整车EMC关系
电机控制系统作为新能源汽车的核心零部件，其产生的EMC干扰大小，直接影响着整车EMC性能，从汇川实际经验以及客户反馈信息统计得出，目前整车系统的EMC干扰问题，90%来自于电控主驱。以下几点解释了电控主驱干扰大的原因：
工作电压高（现有车载驱动系统大部分工作电压在300V以上）
开关变化时dV/dt大（一般在1-3GV/s范围）
UVW输出共模电流大（一般峰值在10-30A之间）
电控主驱主要通过两种方式对外产生干扰：
辐射主要通过功率线缆和信号线缆对外辐射，经车载设备接收天线接收后，引起设备信号质量降低。整车上一般表现为：收音机杂音，GPS定位变差。
传导干扰的原因主要是设计过程中没有考虑高频信号的隔离，导致IGBT开关噪声耦合到低压侧，引起干扰。整车上一般表现为CAN通信、旋变故障。
对于电控主驱产生的EMC干扰，需要从零部件和整车两个方面同时考虑，才能真正解决整车的EMC问题
零部件
EMC等级class 3以上
抗干扰实验模拟整车实际工况及负载
整车
高、低压线缆需要独立走线，高、低压之间间距至少20cm以上，防止相互耦合
高压线缆采用屏蔽线，编织率≥85%
屏蔽端子必须能够保证屏蔽线缆到金属机壳的面接触连接
零部件必须有接地线接到主车架，长度建议不超过20cm，线径满足安规需求即可
二、汇川电驱系统EMC设计
EMC设计首先需要通过流程来保证，汇川电驱系统EMC设计特点在于坚持正向设计原则，主要分为三个层级：
器件级EMC设计
板级EMC设计
整机级EMC设计
1.下面以器件级EMC设计流程，简单阐述汇川的正向开发流程：
（1）对于器件相关的EMI设计，首先，需要识别出对整机EMI有影响的关键器件，一般可以通过器件的datasheet来确认；
（2）识别出关键器件后，要对关键器件进行demo板验证，一般可以通过频谱仪近场探测或是接收机实测的方法进行验证测试；
（3）对于有问题的器件，需要进行问题定位，并针对性地进行整改验证；
（4）对于整改措施，汇川遵循以下步骤：1）调整器件参数；2）优化PCB设计；3）增加滤波措施，以期达到成本和效率最优方案；
（5）整改措施验证通过后，形成相应的设计规范。
2.由于EMC考虑的频率范围很广（9kHz~6GHz），因此，很多EMC问题并不能从设计之初就被识别，往往需要整机出来后才能诊断，这些问题经常出现在：1）线缆的布局，2）铜排走线，3）开孔位置及大小等。因此，对于这些问题会建立相应的问题库及“设计规范”以指导后续设计
3.对于设计规范，必须遵循理论与测试迭代验证，持续改进这一流程。在这一流程中，低噪声的实验平台对EMC测试来说至关重要，因为EMC考虑的频谱范围很广150kHz-6GHz，普通加载设备产生的电磁干扰会影响到被测设备的测试结果，目前，汇川自制加载平台利用DC供电，从原理上避免加载台架噪声的引入。
4.基于汇川EMC正向设计流程，配合低噪声加载平台，目前汇川新一代产品在额定50%负载条件下，能够达到行业领先的传导Class 4、辐射Class 5水平。
三、电驱系统EMC设计趋势展望
对于新能源汽车的电驱系统，以下两个趋势已经得到业内广泛的认可：
1.高功率密度
目前主要的方案有：1）提高电控的输入电压，2）提高开关频率（SiC开关频率可以达到20kHz以上），3）提高电机的转速（对应开关频率提升）。不论是电压升高还是频率提升，带来的直接影响就是更大的EMC干扰。
2.控制智能化
智能化主要指的是：自动驾驶和车联网，要实现这些功能需要引入更多的传感器（雷达、摄像头等）和通信设备（4G），这些设备都对干扰极其敏感，也就意味着，未来新能源汽车对EMC的要求会越来越高
要想解决这些问题，汇川认为需要从以下几个方面来考虑：
1.系统化的考虑EMC问题
通常我们认为：驱动器是产生干扰的源头，所以，所有的EMC问题都必须在驱动器端解决。这种方法虽然可以达到目的，但是付出的成本将会非常高昂。EMC实际上是一个系统问题，既可以在源头抑制，也可以通过负载解决。例如，同一台驱动器，搭配两个不同的电机，对外辐射差异可以达到两个等级；如果从电机方面进行很小的优化，可能利用极低的成本达到系统EMC最优。
2.量化EMC设计
根据我司的实际测试验证结果，对于同一容值的不同类型电容，应用在同一个驱动器上，测试结果差异达到8dB，对于标准来说就是一个等级以上的差异；如果我们仅仅从容值来说，这几组电容是一样的，但是当我们考虑电容的高频模型，就会发现它们的差异。
在实际应用中，不论是电容、电感还是PCB，都存在寄生参数，在进行EMC设计时，如果通过设备测量或是软件参数提取等方法得到这些器件的高频模型，我们就能在一定的频率范围内容预测出干扰大小。汇川利用器件的一阶模型，目前能够比较准确的仿真出辅助电源600kHz以前频段的干扰值。
量化设计不能纯理论化，必须通过专业的测试平台来验证，否则仿真的结果将只能停留在理论上，汇川目前在建的5m法和1m法标准半电波暗室，将为整车及零部件EMC量化设计提供强有力的支持。
3.汇川未来EMC设计平台方案
集动力总成系统、系统仿真、试验平台为一体的综合EMC解决方案，为整车提供系统成本最优的EMC产品和方案。
（责任编辑：王一淅）
