《電動汽車及關(guān)鍵部件測評與開發(fā)技術(shù)》是繼《電動汽車動力電池系統(tǒng)安全分析與設(shè)計》、《電動汽車動力電池系統(tǒng)設(shè)計與制造技術(shù)》之后，系列叢書的第三本專著，由吳志新、周華和王芳等多位專家耗時一年聯(lián)袂打造，本書內(nèi)容根據(jù)多年從事電動汽車及關(guān)鍵部件測評與開發(fā)工作的經(jīng)驗積累，結(jié)合具體實例從整車關(guān)鍵性能、關(guān)鍵零部件、應(yīng)用等多個角度進行了系統(tǒng)的梳理和論述，能夠為電動汽車領(lǐng)域相關(guān)企事業(yè)單位開展方案論證、產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)研究和生產(chǎn)制造等提供參考。本書共七章，分別論述了電動汽車及關(guān)鍵部件測評技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、電動汽車整車安全性/節(jié)能/環(huán)境適用性/應(yīng)用測評技術(shù)、電動汽車關(guān)鍵部件測評技術(shù)、燃料電池汽車及關(guān)鍵部件測評技術(shù)，可為新能源汽車行業(yè)從業(yè)人員提供豐富的工程實踐參考。
節(jié)選自《電動汽車及關(guān)鍵部件測評與開發(fā)技術(shù)》第4.1.3小節(jié)“電動汽車與民用電網(wǎng)的電磁兼容性測試評價”
電動汽車與民用電網(wǎng)的電磁兼容性測試評價主要考察三個方面：
1）充電狀態(tài)發(fā)射特性測試評價：電動汽車充電過程中通過車載充電機以傳導(dǎo)干擾形式對民用電網(wǎng)電源質(zhì)量和其他用電設(shè)備的影響評價；
2）充電狀態(tài)抗擾性測試評價：民用電網(wǎng)中的脈沖信號通過充電線對電動汽車充電過程的影響評價；
3）電力線抗擾性測試評價：電力傳輸線產(chǎn)生的磁場對電動汽車的影響評價。
1. 電動汽車充電狀態(tài)發(fā)射特性測試評價
電動汽車充電狀態(tài)發(fā)射特性測試評價，主要通過測量來自汽車的交流（AC）電源線、直流（DC）電源線、網(wǎng)絡(luò)線、通信線上產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾，以確保其與居住環(huán)境、商業(yè)區(qū)和輕工業(yè)區(qū)兼容。參考標準或法規(guī)如表4-5 所示。在進行發(fā)射特性測試過程中，電動汽車動力電池荷電狀態(tài)（SOC）應(yīng)保持在最大值的20%～80%。充電電流至少應(yīng)設(shè)置為其額定值的80%。測試過程中汽車應(yīng)固定、發(fā)動機關(guān)閉，所有其他可以被駕駛員、乘客持續(xù)接通的設(shè)備都應(yīng)關(guān)閉。
（1）AC 電源線諧波發(fā)射特性測試評價
在電網(wǎng)的交流供電網(wǎng)絡(luò)中，除了50 Hz 或60 Hz 的基波頻率外，還存在著基波頻率若干整數(shù)倍的大于基波的頻率分量，通過對電網(wǎng)周期性電流進行傅里葉級數(shù)變換，可對諧波頻率分量進行定量評價。諧波的存在，會對電網(wǎng)產(chǎn)生干擾——電能質(zhì)量受到“污染”，電能質(zhì)量下降將導(dǎo)致用電設(shè)備的功率損耗增加、壽命縮短等嚴重問題。
試驗設(shè)備和實際布置如圖4-9 所示。
諧波的評價方式是將測試結(jié)果和標準的限值進行比較，從而評價電動汽車諧波可能產(chǎn)生的影響。
某電動汽車在單相輸入電流≤16 A 的情況下的測試結(jié)果如圖4-10 所示。從測量結(jié)果數(shù)據(jù)圖表中可以看出，在整個試驗觀察周期內(nèi)，各次諧波電流的平均值均低于限值，說明電動汽車對民用電網(wǎng)的電源質(zhì)量影響在可接收范圍內(nèi)。
（2）AC 電源線上電壓變化、電壓波動和電壓閃爍的發(fā)射特性測試評價
電動汽車在充電過程中如果供電電壓超出正常的電壓變化限度，將在電網(wǎng)中產(chǎn)生10 Hz 左右照明閃爍，影響電壓敏感型電子設(shè)備和儀器的正常運行。此類電壓變化、電壓波動和電壓閃爍會通過配電變壓器傳遞到低壓側(cè)的用戶電源端。
試驗設(shè)備和實際布置如圖4-11 所示。
電壓變化、電壓波動和電壓閃爍的評價方式是將測試結(jié)果和標準的限值進行比較，從而評價電動汽車可能產(chǎn)生的影響。
某電動車AC 電源線上電壓變化、電壓波動和電壓閃爍測試結(jié)果如表4-6 所示。由測試結(jié)果可以看出，該電動車的電壓變化、波動和閃爍都小于限值要求。
（3）AC/DC 電源線射頻傳導(dǎo)發(fā)射特性測試評價
汽車AC/DC 傳導(dǎo)發(fā)射測量的是電動汽車充電狀態(tài)下汽車AC 或DC 電源線上產(chǎn)生的射頻傳導(dǎo)騷擾。測試布置如圖4-12 所示。
汽車AC/DC 傳導(dǎo)發(fā)射測試評價方式是將測試結(jié)果和標準的限值進行比較，從而評價電動汽車可能產(chǎn)生的影響。
某電動汽車的AC 電源線火線測試數(shù)據(jù)如圖4-13 所示。由測試數(shù)據(jù)可以看出，準峰值的數(shù)據(jù)在800 kHz 以下的頻率范圍內(nèi)超出限值15 dB，此電動汽車對AC 電源的射頻干擾比較嚴重。這時企業(yè)開發(fā)產(chǎn)品時應(yīng)該對車載充電機的變流裝置實施有效的干擾抑制措施。
2. 電動汽車充電狀態(tài)抗擾性測試評價
電動汽車充電狀態(tài)抗擾性測試評價，主要通過測量汽車對沿AC 或DC 電源線傳導(dǎo)的浪涌抗擾度和汽車對沿AC 和DC 電源線的電快速瞬變/脈沖群（EFT）干擾的抗擾度。對電動汽車充電狀態(tài)抗擾性測試評價參考標準或法規(guī)如下表4-7所示。
測試過程中，一般要求汽車處于充電模式。在整個測試過程中，荷電狀態(tài)（SOC）應(yīng)保持在最大值的20%～80%（在執(zhí)行下一頻段測試時可能需要對動力電池進行放電，整個測試分成幾個階段完成）。充電電流至少設(shè)置為額定值的20%。
（1）浪涌抗擾性測試評價
浪涌一般會通過兩種途徑對電動汽車造成危害，一是極大的浪涌電壓超過設(shè)備的承受能力，導(dǎo)致汽車充電設(shè)備完全被破壞或壽命大降；二是多個小浪涌累積效應(yīng)造成充電設(shè)備內(nèi)部半導(dǎo)體器件性能衰退、設(shè)備故障甚至壽命縮短，導(dǎo)致電動汽車充電性能下降或者停止工作。試驗布置如圖4-14 所示。
進行浪涌抗擾性測試應(yīng)觀察汽車的工作狀態(tài)，以對電動汽車的抗擾性做出相應(yīng)的評價。
某電動汽車在浪涌信號電壓上升至2 kV 瞬間，儀表充電指示燈瞬間斷電，充電連接器充電指示燈會瞬間跳變至停止指示燈。這種情況可能造成用戶對汽車充電過程的誤判從而引起操作上的失誤。浪涌信號對電動車的充電設(shè)備存在一定的危害，因此在充電設(shè)備研制期間就要考慮到抑制浪涌的方法。在感應(yīng)雷的作用下，電動汽車充電設(shè)備中的信號線、電源線上都可能產(chǎn)生浪涌高壓脈沖，在設(shè)計時須增加適當?shù)睦擞恳种破骷员Ｗo充電系統(tǒng)在現(xiàn)場的正常運行，如：氣體放電管、雪崩二極管、金屬氧化物壓敏電阻和TVS管（固態(tài)瞬變電壓抑制器）。
（2）EFT 抗擾性測試評價
在電力網(wǎng)絡(luò)中存在著一些短暫的高能量的脈沖騷擾源，這些騷擾對繼電器及類似裝置的正常工作有非常大的影響，嚴重時會損壞元器件，甚至整個系統(tǒng)，這些騷擾源就稱為電快速瞬變脈沖群（EFT）。電網(wǎng)中常存在的高頻率的、極短的上升時間的脈沖群，易對電動汽車充電過程產(chǎn)生干擾。
其試驗布置與浪涌抗擾性測試類似。將模擬信號通過耦合器耦合到電動汽車的電源線上，進行測試。
電動汽車開發(fā)過程中，同樣應(yīng)重視對于EFT 干擾的抑制，比如端口電源線加濾波電路，信號線加去耦電路，采用屏蔽電纜和連接器，在濾波器前端采用適當?shù)母呙}沖抑制器件，例如壓敏電阻、瞬態(tài)抑制器等。
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