石油等戰(zhàn)略能源稀缺等問題，而目前各國對于處理這些普遍性問題達成共識是科學合理的運用和開發(fā)新能源。其中，新能源汽車就是全球各國重點關注的發(fā)展目標之一。不少國家與汽車廠家都開始轉(zhuǎn)向新能源汽車的發(fā)展方向。那么新能源汽車的電驅(qū)動系統(tǒng)電磁兼容性，對新能源汽車的影響是什么？
一、電磁兼容性的重要性
新能源汽車與傳統(tǒng)汽車區(qū)別主要存在兩個方面：一方面是使用的能量來源，另外就是它的動力系統(tǒng)。傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車的驅(qū)動來源大多由石油等產(chǎn)品提煉的而成的，在使用過程中，內(nèi)燃機燃燒燃料會產(chǎn)生污染物，會對資源及環(huán)境造成**影響；但是新能源汽車的驅(qū)動源來自電能，電能可由其他形式的可再生能源轉(zhuǎn)化而來，比如水電、氫能等。
這些能源無污染、可再生。在動力系統(tǒng)方面，傳統(tǒng)汽車使用內(nèi)燃機和變速器作為動力輸出單元，但有一個較大的缺陷，就是能量利用效率較低，能量轉(zhuǎn)化率一般不超過30%；而新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率可以達到90%。由于新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)含有大量的高壓電氣設備，如驅(qū)動電機、逆變器和驅(qū)動電池等。
此外，新能源汽車還配有行車控制單元，電池管理系統(tǒng)等低壓設備，并且還需要電力電子器件進行高壓與低壓的能量變換。另外隨著科技的不斷發(fā)展，新能源汽車內(nèi)部電子化程度日益增高，而車內(nèi)的空間是有限的，在有限的空間環(huán)境下安置許多的電力電子裝置，導致新能源汽車內(nèi)部環(huán)境的電磁環(huán)境變得越來越復雜。
在這種情況下，新能源汽車與其環(huán)境中存在的電子設備之間存在互相干擾，嚴重時甚至會出現(xiàn)車輛自身設備的自擾、互擾，以及與通信射頻設備形成電磁環(huán)境不兼容等問題，這對新能源汽車的正常運行造成嚴重影響。目前也發(fā)生過幾起關于新能源汽車的**事故的事件。
如某款新能源汽車在圖像識別時出現(xiàn)故障，其緊急制動功能出現(xiàn)失靈，還有經(jīng)過通信發(fā)射臺時，車內(nèi)的通信設備出現(xiàn)短暫不工作狀態(tài)，這些事件出現(xiàn)的原因很可能與電磁兼容問題有關?！峨姽ばg語電磁兼容》對電磁兼容的定義為：設備或系統(tǒng)在電磁環(huán)境中能夠正常工作且不會對該環(huán)境中其它事物構成不能承受的電磁騷擾的能力。
新能源汽車的電磁兼容問題即為車載各種用電設備對外發(fā)出的電磁干擾都不會對車內(nèi)的其他設備正常工作產(chǎn)生干擾。并且要求所有車內(nèi)用電設備都可以經(jīng)受一定程度的干擾，不會因為外界有了干擾就不能正常工作。所有的汽車設備能夠“和平共處”，能夠正常運行，不受影響。
新能源汽車電磁兼容的三要素為電磁騷擾源、耦合路徑和敏感設備，常見的解決汽車電磁兼容問題的措施有控制騷擾源的發(fā)射、阻斷傳播路徑、提高敏感設備的抗干擾性能等其他方面。新能源汽車廠商想要所生產(chǎn)的汽車上市出售必須通過這些特定的電磁兼容標準和法規(guī)。
而且強制要求新能源汽車零部件和整車產(chǎn)品必須在符合試驗測量規(guī)范的情況下滿足國家所要求的電磁兼容標準。電磁兼容性是電子設備產(chǎn)品的檢驗合格線，一旦汽車產(chǎn)品的電磁兼容性經(jīng)過標準試驗后不滿足對應的標準要求，那么對應的產(chǎn)品則視為不合格產(chǎn)品，不能進行上市出售，必須經(jīng)過整改之后再次檢驗符合要求才可以上市。
新能源汽車優(yōu)良的電磁兼容性能取決于其設計是否優(yōu)良，在新能源汽車設計初期做好電磁兼容預測是保障汽車電磁兼容性能合格的基礎，通過在初期對新能源汽車可能存在的電磁干擾進行預測分析，從而及時采取防護措施進而避免高額的防護費用，同時也規(guī)避了等整車出廠過后才發(fā)現(xiàn)其電磁兼容性能不合格造成的影響。
二、電磁兼容理論基礎
新能源汽車電氣電子設備的電磁環(huán)境具有錯綜復雜的特點，會受到不同程度的電磁騷擾的影響。根據(jù)其電磁騷擾產(chǎn)生的來源，可以劃分為下列幾種：汽車車外電磁騷擾是指為車輛在運行途中遭受的由各種外部因素所導致的電磁騷擾。這些電磁騷擾只有在特定的條件下才會發(fā)生，也就是附近存在其他的電子設備。
如無線通信基站、高壓輸電線等，亦或是自然界的電磁噪聲如雷電、沉積靜電等，它們會對距離較近的車輛產(chǎn)生電磁騷擾。汽車車內(nèi)電磁騷擾是指汽車的各種電氣設備在工作時產(chǎn)生的電磁騷擾，這些設備包含驅(qū)動系統(tǒng)、高壓電池管理系統(tǒng)等。這些騷擾輕則影響設備的性能，重則影響設備正常工作甚至汽車的行駛**。
新能源汽車電磁騷擾的傳輸耦合途徑包括兩個：其中一個是傳導發(fā)射，電磁騷擾噪聲通過高低壓線束和金屬連接體進行傳播；另外一個是輻射傳播，電磁騷擾噪聲在空間以電磁感應和電磁輻射兩種方式進行傳播。因此，電磁騷擾耦合途徑可分為傳導耦合和輻射耦合。
傳導耦合。新能源汽車車輛線束眾多，因此線纜是傳導耦合的重要載體，通常是系統(tǒng)中*長的部分，甚至可以等效為天線接收和發(fā)射電磁噪聲。因為假設電纜比波長短，電路間的耦合可以用導體間的集總電容和電感來表示，然后可以用普通的網(wǎng)絡理論來分析電路。傳導耦合可分為公共阻抗耦合、感性耦合和容性耦合。
公共阻抗耦合新能源汽車車內(nèi)多個電子電氣部件使用同一個車載低壓電源或者高壓動力電池進行供電，電源的內(nèi)阻抗及它們所共用的電源線阻抗就成為這些部件的公共阻抗。多個部件使用同一條地線接地，則地線的阻抗也會成為這些部件的公共阻抗。一般而言，常見的傳導耦合是公共性耦合，其中至少存在兩個互相耦合的電路。
感性耦合線纜線束特別是高低壓線束之間通常存在電感性耦合，交流電在發(fā)射電路上會形成一個變化的磁場，而交變磁場會在受擾電路中形成感應電壓。容性耦合線纜線束之間、線束與金屬車體之間和不同空間安裝的控制器金屬箱之間，通常存在容性耦合。為減小容性耦合電壓，可以考慮從導線的電容、導線對地電容和受擾線的阻抗三個方向來著手。
輻射耦合。電場和磁場的結合，稱之為電磁耦合或者輻射。對于近場分析，我們通常考慮電場和磁場，而對于遠場分析，我們考慮電磁場情況。當敏感部分處于電磁遠場區(qū)域時，電磁騷擾在空間介質(zhì)中以電磁波這種方式傳播，耦合到敏感部分的，這種傳輸方式稱為輻射耦合。
三、電驅(qū)動系統(tǒng)結構
新能源汽車里高壓電池組的在運行過程中充當動力源，電池管理系統(tǒng)是依照汽車的行駛狀態(tài)和工況來控制電池的輸出電壓，從而保證汽車能夠正常**運行。三相逆變橋的作用是將高壓電池組里面的直流電轉(zhuǎn)變成為交流電，保證驅(qū)動電機能夠正常運行。直流線纜的線纜用來連接逆變器和高壓電池組的，三相交流線纜屬于動力線纜。
當驅(qū)動系統(tǒng)運行工作時，會產(chǎn)生強電壓大電流，所以三相交流線纜一般使用帶屏蔽層的線纜，這樣不僅能夠保證系統(tǒng)能夠正常工作而且還可以減少線纜產(chǎn)生的電磁騷擾。因為永磁同步電機功率因素高、允許過載電流大、可靠性強等優(yōu)點，新能源汽車廠商普遍傾向選擇永磁同步電機作為驅(qū)動系統(tǒng)的動力電機。
其作用是將電能變換成機械能，是新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)的關鍵部分。
電機驅(qū)動系統(tǒng)中的逆變器、電機等其他設備均利用導線進行傳輸能量和信號，由天線理論可知當信號的傳輸頻率越大時，其導線的天線效應愈加明顯，因此，驅(qū)動系統(tǒng)的輻射問題可以看作由導線的電磁輻射引起的。
因此，可以把線天線看作是由許多個單元偶極子組成的，當需要求解導線在空間產(chǎn)生的電磁場分布特性時，一旦知曉了導線的電流分布特性再利用單元電偶極子法即可求出導線在空間的電磁場分布。
四、信號線纜接地
新能源汽車含有大量的電氣電子設備，各種強電系統(tǒng)與弱電系統(tǒng)共存，在車輛狹小空間中，存在著高壓動力電池、驅(qū)動電機等強電磁騷擾源，電池管理系統(tǒng)、電動助力轉(zhuǎn)向、**氣囊以及各種傳感器等弱電類敏感設備。在這個條件下，要實現(xiàn)各車載系統(tǒng)或設備間的電磁兼容，達到各個系統(tǒng)協(xié)調(diào)運行。
同時有不會出現(xiàn)互相干擾，這對電磁干擾的控制和抑制設計、車載電氣設備的布置和布線都提出了很大的挑戰(zhàn)。尤其車底布線空間有限，高低壓線纜相鄰較近，如何合理布線，避免線纜間的干擾是關系到車輛電磁兼容性的重要事項。屏蔽線纜是指在絕緣線的外層，另加一層金屬膜，也就是屏蔽層。
屏蔽線纜的屏蔽層一般是由其它非磁性材料制成，如銅、鋁等，且厚度極薄，在線纜工作頻率較低時可能遠小于工作頻率上的金屬材料的趨膚深度。因此，屏蔽層的屏蔽效應，主要不在于金屬體對電、磁場反射、吸收、分流而產(chǎn)生的，而是由于屏蔽層的接地產(chǎn)生的，接地的形式將直接影響其屏蔽效果。
大多線纜電路模型或傳輸線模型均有一個前提，敏感線纜的近端和遠端負載均接地，以接地平面作為回流層。但是，對于新能源電動汽車而言，存在大量傳感器以及與之相連的線纜，由于很多傳感器由于結構原因或為避免車體地環(huán)路電流的影響，傳感器負載并不接地。
