新能源汽车Z源逆变系统传导EMI的分析与抑制

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近年来,人们对环境的保护意识越来越强,汽车尾气一直被各级环保部门和环境保护机构视为最主要的污染源,是造成雾霾天气的主要原因。为了人民的健康,新能源汽车的开发成为了一个比较广阔的发展形势,成为未来汽车的主要发展方向。与传统燃料汽车相比,新能源汽车虽然更加环保,但是因为在汽车内增加了很多的电力电子零件,在提高电能利用效率的同时使得电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,EMC)问题越发的明显,与之相关的电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)也越来越严重。如果在汽车运行中,系统受到电磁干扰的影响,不仅影响自身系统的正常工作,还会对车内其他系统产生干扰,这对汽车的安全行驶构成重大隐患。针对上述问题,本文将重点研究新能源汽车Z源逆变器系统所产生的传导EMI,对其的产生原因与抑制方法作出分析。主要研究的内容有以下几点:首先对新能源汽车Z源逆变器传导EMI相关的理论知识进行了分析和总结,介绍了电磁干扰产生的三个基本要素,对Z源逆变器的拓扑结构、Z源逆变器工作原理进行了分析,研究了Z源逆变器电磁干扰源产生的原因和传导EMI的耦合路径。其次对新能源汽车Z源逆变器传导EMI进行了研究,在传导EMI频率范围内,构建了Z源逆变系统中干扰源模型、电机模型、线缆模型和LISN的模型,并将这些模型在MATLAB软件中分别搭建出来,从共模干扰、差模干扰这两方面将干扰电压和干扰电流的传导干扰频谱图进行了分析,同时对Z源逆变器中开关管对地寄生电容进行了研究,通过改变开关管对地寄生电容的大小,分析了电磁干扰随着寄生参数的变化而产生的改变。最后对新能源汽车Z源逆变系统传导EMI的抑制方法进行了研究,设计了一个滤波结构用来阻断传导电磁干扰传播途径,从而达到抑制传导EMI的目的,并且通过MATLAB软件搭建完成的电路,实现仿真验证,仿真结果验证了无源EMI滤波器的抑制效果,表明该无源EMI滤波器能够准确、有效地抑制传导电磁干扰。
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