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总线通信技术在电动汽车中的应用十分广泛,但电动汽车中引入的高压大功率驱动系统带来严重的电磁噪声,总线通信系统容易受到该噪声干扰,可能对车辆运行造成影响。因此研究电磁干扰对总线通信系统的影响具有重要意义。本文针对电动汽车总线通信系统的电磁干扰取得的主要研究成果如下:
采用时域有限差分法,对电动汽车中高压和低压系统不共地情形时的线间干扰(串扰)进行分析,给出该方法的迭代求解公式。
基于Pspice传输线模型仿真分析了理想导体面上干扰和被干扰导线不共地系统串扰随频率变化的特性,确定了影响串扰的主要因素,为电动汽车布线提供依据。
建立了总线通信系统的电磁干扰特性分析模型——包括总线介质的传输线模型及负载ECU单元的模型。基于双绞线结构的特殊性,提出了一种利用测量法获取传输线分布参数的方法。将ECU单元引入到总线通信系统电磁干扰模型中,对ECU单元的频变特性通过测量其频域阻抗,经矢量匹配法拟合后,得到以极点和留数表示的有理函数式模型,并可转化成电路模型,利于电路仿真。
提出了基于分段线性递归卷积法分析端接频变负载的方法。用分段线性递归卷积法推导出端口处电压和电流的关系,代入到时域有限差分法的分析公式中进行暂态分析。也可以把ECU单元的电路模型直接代入到Pspice传输线模型中进行时域仿真。数值仿真及实验结果验证了两种方法分析端接频变ECU单元总线通讯系统的有效性。
提出了基于分段线性递归卷积法分析频变分布参数传输线系统的方法。把分析频变负载和频变分布参数的分析方法相结合,得到能够分析同时具有频变分布参数及负载的总线通信系统的方法,仿真和实验结果验证了该方法的有效性。