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小零件 大學問 -- 電動車輛電磁相容(EMC)特性分析
  • 發布年度:2012
  • 主要類別:電動車與車輛電子
  • 次要類別:電子報
  • 車輛研究測試中心 零組件品質部 電子檢驗課 洪志誠

    在國際間極力發展電動車等相關技術下,已使電動車成為新世代車輛產業的技術發展重點,然而在車輛電氣化下,除大量使用電子設備來滿足使用需求外,亦利用馬達技術及電池技術來替代原有的車輛動力系統,但隨之而來就是電磁相容(EMC)的問題,這直接影響了我們行車安全。

    電動車輛有別於傳統內燃機車輛,內燃機車輛可透過汽油的精煉或提升引擎效能,而增加動力與續航力,但電動車動力來源則是透過電池及驅動控制器精準控制馬達運轉,以達到車輛行駛之功能。在電氣架構上,電動車所使用之電子零件比內燃機車輛來的多且複雜,因此在電子產品使用越多情況下,電磁相容性問題將是重要且不可忽視。

    在電動車輛電磁相容性方面,EMC試驗一般可分為電磁干擾(EMI)與電磁耐受(EMS)兩大領域,EMI試驗主要透過導線傳導或空氣輻射方式量測產品對外產生的電磁能量,而EMS則為模擬外界電磁能量,經導線或空氣耦合等方式進行干擾產品的驗證測試。目前國內外制定標準組織與各大車廠皆已制定相關EMC標準,包含整車測試及零組件測試,目的為改善及要求車輛與零組件產品之EMC特性表現。

    以電動機車為例,其電氣架構上主要分為四大部分,如下圖一所示。如果將電動機車拆解之後,其零組件如圖二所示。利用此架構進行電動機車電磁相容性測試發現,在EMI測試中,部分零組件會產生較高輻射能量,導致超過標準限制值,主要造成之原因是由電動機車上控制訊號及POWER MOSFET作動時,產生突波現象所引起,但在實際測試上仍需找出超過標準限制值之頻段所相對應零組件,而進行改良,才能有效降低輻射值。由上述架構了解,電動機車整車EMC表現來自於所採用之零組件EMC特性。
     

    圖一 電動機車電氣架構
    圖二、電動機車實車折解圖


    然而,以往在解決電動車電磁相容問題,只注意到大範圍問題點,也就是僅針對部分問題尋找抑制對策,例如利用隔離網把部份控制線或是其它主要電力線包覆,所得到之成效有限,卻忽略了零組件重要性而且欠缺系統性的電動車EMC設計,以至於無法有共通性的解決方案,車輛中心針對電動車輛相關試驗標準及程序進行研究且已有相當成果,如需進一步了解相關訊息與合作,請洽詢車輛中心EMC實驗室人員:                                                                                                                        
    洪志誠 工程師:聯絡電話:04-7811222分機3350,E-mail: luckboy@artc.org.tw
    施子煌 工程師:聯絡電話:04-7811222分機5206,E-mail: lion@artc.org.tw
    張錦榮 工程師:聯絡電話:04-7811222分機3317,E-mail: cage@artc.org.tw
     

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