图 3 测量方式 根据车辆发生故障时的路试工况，本文设定了下面的故障再现试验工况：1：先将车钥匙打到 ACC 档，开启空调压缩机；2：将车钥匙打到 ON 档，车载电机系统上电；3：轻踩踏板，车载电机缓慢转 动；4：猛踩踏板，多次将车辆急加速；5：：松开踏板，车辆滑行至停止阶段。在上述过程中，使用功 率分析仪监测记录母线电压、流过空调压缩机控制器的电流、有功功率、视在功率和无功功率。功率 分析仪数据记录的频率为 20Hz。
数 据 采 集 频 率 20Hz
图 6 并联电容后空调压缩机的电压、电流和功率
在电机控制器直流输入端并联大容量电容后，电机控制器的无功功率得到补偿，降低了无功功率 的传导性干扰。根据图 6 可以得知：在压缩机单独工作或者电机低速稳定工作时，压缩机的电流、功 率都是稳定且处于正常值。当车辆急加速、电机系统转速急剧增加时，直流母线电压急速下降，空调 压缩机的有功功率处于稳定的正常值，空调压缩机的无功功率也得到了很好的抑制，空调压缩机上的 电流处于稳定的正常值，无大冲击电流产生[8]。由于补偿了电机系统的无功功率，提高了电机系统的 效率，相应的动力电池包的输出功率减少，从而减少电池深放电的几率，可以延长电池的使用寿命， 提高整车的续航里程。
3.2 解决措施及验证试验分析
通过上述分析，空调压缩机保险频繁熔断的故障时由于电机控制器产生的纹波电流通过直流母线 传导至空调压缩机控制器，导致空调压缩机上通过冲击电流，致使保险频繁熔断，因此解决的措施就 是增大电机控制器母线输入端的滤波电容的容量以有效的消除纹波电流对直流母线的影响[7]。
于是设计了如下验证措施：增大电机控制器输入端滤波电容的容量，即在电机控制器直流输入端 并联容量大但容抗小的电容，考虑到电容容量大容抗小的性质，并联了 4700μF 的电容 C2，在此按照 上述工况进行测试，根据测得的数据，绘制如下图示：
图 1 直流高压系统供电方式 在对该款纯电动中速车进行试车调试和试验场路试过程中，发生多次空调压缩机保险熔断故障。 车载电动空调压缩机的型号为 1500W/288VDC，故其工作的额定电流约为 5A，设计采用的保险型号为 5A/600VDC，发生保险熔断故障。后将保险型号更换为 30 A/600VDC，远大于空调压缩机的额定工作 电流，又发生多次熔断故障。最后将保险取消直接短接，又发生了空调压缩机控制器烧毁故障。 因此可判断造成电动空调压缩机保险熔断的电流必定远大于 30A，该电流可能为其它设备在工作 过程中产生的传导性电磁干扰—纹波电流所致[1]。针对此故障现象，本文将从故障发生原因、故障再 现测试、提出解决措施、措施验证测试等方面来研究如何抑制纯电动汽车电机控制器传导性电磁干扰。
Abstract：This article taking Hiama PEV as an example, through the theoretical analysis and test verification method, analyzes the conducted EMI’s harm and suppression of PEV’s high voltage electric system. The article puts forward a method to inhibit conducted EMI of PEV’s high voltage electrical system, for example, compensation of reactive power and cancellation of ripple current. The experiment proves that a good effect has been achieved. Keywords：PEV, Motor Inverter, Conducted EMI, Ripple Current
空调压缩机控制器端滤波电容容量为 6 个 82μF 的电容并联共计 492μF/DC400V，电机控制器端滤 波电容容量为 2 个 150μF 的电容并联共计 300μF/DV600V。可见，空调压缩机控制器滤波电容大，故 其容抗小，导致电机控制器在母线上产生的传导性电磁干扰-纹波电流优先流入空调压缩机控制器，导 致其频繁烧毁。为了解决此问题，需增大电机控制器输入端的滤波电容，减少纹波电流对母线上用电 设备的电磁干扰。将电机控制器输入端的并联大容量的滤波电流以改善母线供电性能。
纯电动汽车电机控制器传导性电磁干扰的抑制
陶银鹏1 余强 朱德祥
河南省郑州市经开区海马轿车有限公司电动汽车事业部 450016
摘要：本文从以海马轿车某款中速纯电动汽车为例，通过理论分析和试验测试验证的方法分析了该款纯电动 汽车高压电气系统中传导性电磁干扰的危害和抑制。并针对该款纯电动汽车高压电气系统实际使用中需要的 无功功率的补偿和纹波电流的消除，提出了一种抑制其传导性电磁干扰的方法，并进行了试验验证，取得了 较好的使用效果。 关键字：纯电动汽车，电机控制器，传导性电磁干扰，纹波电流 中文分类号：TM92
The Suppression of Conducted EMI for PEV’s Inverter
TaoYinpeng YuQiang ZhuDexiang
Haima Car Co. Ltd, Electric Vehicle Business Division, Zhengzhou, Henan, China
1 引言
由于纯电动汽车在环境保护、改善能源结构等方面的优势，使其成为各大车企开发新能源汽车的 主流之一。海马某款中速车是海马郑州研发的一款全新的小型纯电动汽车，其采用车载动力电池包作 为动力源，采用直流无刷电机系统作为驱动器，采用电动空调作为车载空调器。该款纯电动汽车上高 压电用电器件采用共用高压母线的方式进行电源供给，如下图所示：
voltage PWM converter systems, IEE Proc. Electr, Power Appl., p535-543, Vol.153, No.4, July 2006. [5] 陈永真. 电容器及其应用. 第一版. 北京: 科学出版社. 2005. 120-127. [6] 陈伯时, 等. 电力拖动自动控制系统. 北京: 机械工业出版社, 2004. [7] Frederick D, Kieferndorf, Matthisa Foster and Thomas A. Lipo, Reduction of DC bus capacitor ripple
2.3 故障再现试验及分析
为了深入的分析故障发生的原因，本文进行空调压缩机保险熔断故障再现试验，通过采集发生故 障时各相关电气参数的变化来分析发生故障的根源。
采用的测试采用的工具：底盘测功机、YOKOGAWA 功率分析仪 WT3000；LEM 霍尔传感器 LF1005-S。其作用是通过底盘测功机、功率分析仪和霍尔传感器监测在各种工况下的母线电压变化及 流过电机控制器和空调压缩机的电流。试验框图如下所示：
1作者简介：陶银鹏,男,硕士研究生,工程师,主要从事电动汽车动力系统及其相关技术研究.Email: yptao@ 余强,男，工程师，主要从事电动汽车动力系统及其相关技术研究. 朱德祥,男,硕士研究生,工程师,主要从事电动汽车动力系统及其相关技术研究.
2 传导性干扰的试验分析
2.1 直流无刷电机系统的工作原理
根据测得的数据，绘制如下图示：
350
300
） 250
A
（ 流
200
电/ 150
）
V
（
100
压
电 50
直流母线电压（V） 空调压缩机电流（A）
ar Vk 40
（
率
功 30
功
无/
20
VAk
（ 率
10
功பைடு நூலகம்
在 视/
0
有功功率（kW） 视在功率（kVA） 无 功 功 率 （ kVar）
0 0
500
1000
1500
参考文献
[1] 常东来. 变频器中直流母线电容的纹波电流计算. 变频器世界. 2010. [2] 孙俊, 等. 电动汽车用大容量薄膜电容器性能的试验研究.电力电容器.2008. [3] 陈永真. 变频器用电解电容器的性能分析. 电源世界. 2008. 58-70. [4] J.W.Kolar and S.D.Round, Analytical calculation of the RMS current stress on the DC-link capacitor of
4 结论
本文从海马某款纯电动汽车遇到的一个故障出发，深入地研究了电动汽车高压系统的传导性电磁 干扰的抑制和无功功率的补偿：
1）电动汽车在高压系统设计时要考虑到传导性干扰的影响，对共母线的用电器件要充分考虑纹波 电流的抑制和设计合理的滤波电路。
2）电机控制器在设计时要考虑到自身的无功功率补偿，减少对共母线器件的传导性电磁干扰，降 低动力电池包的负荷，提高电机系统的效率和整个高压动力系统的效率。
由于电机控制器和空调压缩机控制器采用共母线方式供电，产生的纹波电流将在母线上进行流动， 纹波电流优先流向电抗小的支路。电容对交流电的阻碍作用叫做容抗，根据容抗的计算公式 Xc = 1/(ωC)= 1/(2πfC)，容抗和容量成反比，和频率也成反比。电容量大，交流电容易通过电容，电容的阻 碍作用小；交流电的频率高，交流电也容易通过电容，电容的阻碍作用也小[6]。
数 据 采 集 频 率 20Hz
2000
Wk -10
（
0
率
500
1000
1500
数 据 采 样 频 率 为 20Hz
2000
功
图 4 故障再现时空调压缩机的电压、电流和功率
根据图 4 可知：在压缩机单独工作或者电机低速稳定工作时，压缩机的电流、功率都是稳定的正 常值。当车辆急加速、电机系统转速急剧增加时，直流母线电压急速下降，空调压缩机的有功功率处 于稳定的正常值，但在电机控制器上产生很大的无功功率传导至空调压缩机控制器，增大空调压缩机 控制器的无功功率，在空调压缩机控制器上产生冲击电流，这正是空调压缩机保险频繁烧毁的原因[4]。