电动汽车EMC故障分析及解决对策
张 伟
【摘 要】摘要：依据电动物流车行业实际发生的EMC故障进行分析，出具整车级及各部件级的解决方案，从搭铁、屏蔽、滤波、控制策略及整车布线等方面，规范设计开发工作，从而解决了高压掉电、电机堵转、音响异常等问题，使整车EMC良好兼容。 【期刊名称】汽车电器 【年(卷),期】2019(000)006 【总页数】3
【关键词】搭铁；屏蔽；滤波；策略；案例分析
随着国内外电动汽车的高速发展，电动汽车的EMC工程已成为各主机厂及系统供应商的主攻技术难题。电动汽车电器系统繁杂，集成度高，涉及高压、低压电器，电磁环境恶劣，如处理不当，将严重影响车辆的正常运行，典型的EMC故障如：音响异常、控制失灵、电机堵转、转向失灵、制动失控、车辆自燃等。EMC是涉及整车很多部件的系统工程，解决EMC问题，主要从三方面着手：一是查找识别干扰源，并采取措施降低电磁干扰 （EMI）；其次是阻断或抑制电磁干扰的传播；三是识别出易受影响的部件（包括高低压电器、各种控制器及执行器等），增强其抗干扰能力 （EMS）。本文是针对行业中遇到的各种EMC问题，进行分析并出具相应的解决方案，目的是解决现有系统EMC问题，提升部件EMC品质水平，使整车通过EMC法规测试，同时达到各系统EMC良好兼容，可靠工作。
1 整车公共搭铁
汽车电气系统搭铁设计是非常重要的，它直接影响着信号的正常传递，如果搭铁设计得不合理，或是公共搭铁点虚接松动，可能会造成信号减弱，公共搭铁点杂波超过极限，将会产生公共搭铁干扰，轻则会影响控制单元的正常工作，重则会产生整车安全性事故，如制动不灵、转向系统异常等。 1.1 目前行业搭铁方面常存在的现象
数字搭铁与功率搭铁未分开、没有直接与车身或车架搭铁而是通过中间支架搭铁、搭铁点未除漆、未加剧齿弹垫，搭铁点位置不合理、搭铁点未做防腐蚀处理等。
1.2 低压系统搭铁设计要求
汽车低压电气系统常用搭铁方法有如下两种，简示如图1、图2所示。 搭铁就近原则，就是尽量在用电器的附近搭铁，这样就可以将在某一范围内的用电器的搭铁合并在一起。图1中，将多个电器的负极通过一个打钉点，连接到搭铁点，其优点是可以降低导线的使用量，减少线束的直径与质量，但是，这样会引起搭铁信号相互干扰。图2中，就可以降低这种干扰，但是增加了线束的使用量。一般对于控制单元、传感器、仪表等的搭铁使用图2所示方法，而对于灯具、风扇等就可以使用图1所示方法。
在设计搭铁方案时，必须要将电子搭铁和功率搭铁区分开来，也要将模拟搭铁和数字搭铁分开来接，以避免信号间的相互干扰，因为他们对搭铁的冲击是不同的，而这种对搭铁的冲击会影响较敏感的电子电器元件的工作。但是对同一控制器而言，却不能将两者分开太远，如果两者距离过远，那么两者间的电位差就越大，对同一控制器而言，搭铁电位就存在比较大的差异，这也会影响控制器的工作。
搭铁的设计应满足以下几点：①各ECU应单独搭铁，防止被干扰；②弱信号传感器的搭铁线应单独且就近搭铁，保证信号正常传输；③蓄电池负极搭铁和发动机搭铁有多种形式，要慎重考虑，保证可靠搭铁；④车身和车架应保证同电位，可靠搭铁，确保所有搭铁位置能很容易安装和拆卸，以便维修；⑤不要把搭铁装置布置在严重的飞溅区域；⑥不要把和电有关的组成部件或搭铁螺钉布置在油箱和油管的附近；⑦搭铁线直接通过螺栓、齿形垫片，直接安装到车身、地板 （或车架）上，且搭铁处需除漆、除锈，保证无杂物、搭铁可靠并做防锈处理。
1.3 高压系统搭铁设计要求
1）高压系统部件壳体搭铁点数量设计要求：①动力电池包壳体与车架至少要有两个以上搭铁点；②整车控制器壳体与车架至少要有一个以上搭铁点；③电机控制器壳体与车架至少要有两个以上搭铁点；④电动空调缩机壳体与车架至少要有一个以上搭铁点；⑤电动转向泵壳体与车架至少要有一个以上搭铁点；⑥空气压缩机壳体与车架至少要有一个以上搭铁点。
2）高压电器件需根据结构特点设计专用的搭铁螺栓或搭铁螺母，保证接触良好，不得有油漆等杂物。
3）搭铁线要从高压电器件壳体直接接到车驾上，避免通过中间支架搭铁。 4）高压电器外壳要就近有效搭铁于车架 （即所谓的“干净地”），不得通过支架间接搭铁。
5）车架搭铁点应采取除漆措施并加锯齿垫圈，保证良好接触。
6）高压电器外壳搭铁线尽可能短，截面尽量大，直径一般不小于16 mm2。 7）各搭铁点要进行专项防腐蚀处理。
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