氢燃料电池系统电磁兼容性能提升解决方案及实践

1.1 大功率DC/DC类开关部件

       燃料电池系统内含高压DC/AC和高压DC/DC转换器，以及动力控制单元FCU内的DC/DC转换器，IGBT功率管的高速切换导致高速变化的电压（dv/dt）和电流（di/dt）以及浪涌电流和尖峰电压，这会引起大量的辐射干扰。另外功率开关管开通和关断瞬间，由于分布电感和分布电容的存在，电感电流容易发生高频振荡，系统内控制单元内部的时钟晶振频率也会产生高频噪声，这些因素都会产生强大的电磁干扰，这种电磁干扰处理不好会严重影响整车控制器与CAN通信，导致CAN通讯频繁报错，无法正常通讯。

1.2 空压机、水泵、氢循环泵等电机、电控类零部件

         直流电机换向器的电流换向时会引起电流瞬间的大幅波动，产生强烈的电磁干扰。高频干扰噪声沿着电源线传播，影响其他设备正常工作，形成传导干扰。一定长度的电源线存在天线效应，能量通过线缆发射到周围空间，形成辐射发射，对周边电磁敏感设备造成影响。同时电机有线圈绕组，呈现感性，电机开启与关停会引起电流突变，在感性线路中会产生剧烈的电压脉冲，这种瞬间电压突变会影响某些敏感器件正常工作，甚至具有破坏性。

1.3 FCU、CVM等控制类以及组合阀、背压阀等阀类零部件

         控制器内都是采用单片机为核心的处理电路，处理各种数字电路，这些电路均工作于开关状态或者利用脉冲宽度调制(PWM)进行控制，这种数字脉冲电压和电流中包含了许多高次谐波干扰，这种干扰会通过空间或者公共电源或者公共地干扰其他设备。

        零部件是干扰源，但干扰信号也会通过与零部件相连的电缆线束直接耦合传导或者通过空间耦合发射出来，此时，线束作为天线。系统设备使用的低压供电线束为非屏蔽线束，非屏蔽线会导致干扰通过电源线和信号线（虽然信号线屏蔽但其两端未接地，且无法实施整根信号线屏蔽，并无屏蔽效果）向外耦合。高压屏蔽线也不能实现360°可靠接地且接地阻抗较大，导致本该起屏蔽效果的屏蔽线成为驱动天线，且对外通过空间耦合方式产生辐射干扰。

2、案例分析