新能源汽车动力电池辐射抗扰度怎么处理?
电磁兼容EMC 2022-09-23
一、产品组成

产品主要由电池组、电池管理系统组成,如下图所示:


二、现象分析

动力电池做辐射抗扰度测试时,分别在400MHz-800MHz出现动力电池高压输出电流检测数据漂移的现象(正常工作时动力电池连接电阻负载,负载电流为5A恒定,测试时突变幅度达到20A左右)。 初步原因分析:测试时电流检测出现问题,有可能是电流检测模块受到直接干扰,导致工作不正常而产生误报;也有可能是产品其他部分比如地受干扰,或是CAN信号受干扰,又或者其他通讯模块受干扰后耦合至电流检测部分电路,或是高压输出端受干扰使电流本身产生畸变,导致电流检测实际上产生了变化。 对动力电池进行内部结构剖析,确定电流检测模块电路位置,找到电流检测与电池管理系统的互连线,为电池管理系统中对外的一对采样信号线;此外,对内部模块位置及安装接地进行检查,对动力电池整体对外线束进行梳理,检查是CAN线等信号是否屏蔽,屏蔽是否接地良好等。 检查过后得到初步结论,确定问题及整改重点有以下几点: 经过观察动力电池外部,结合测试情况,发现原本动力电池进行测试时,CAN线为屏蔽线,但屏蔽层未接地;内部电池管理系统模块,与整机机壳可能接触不良,因内部机壳全部喷漆,仅靠螺钉纹理实现电池管理系统与机壳接地;内部电池管理系统与电流检测模块之间的互连线未屏蔽;使用12V电池替代动力电池,排除高压电池包受干扰因素。

三、整改措施

初步分析后,开始对动力电池进行具体整改、测试、寻找问题原因。 整改测试过程: 将电池管理系统和电池包壳体内部进行打磨,重新安装,使电池管理系统与机壳良好搭接,其次再将整机外壳与测试桌面接地平板进行良好搭接,确保setup无误;测试现象:电流检测数据异常报错;

2. 将CAN线屏蔽层接至整机机壳; 测试现象:电流检测数据异常报错;

3. 使用12V低压电池替代高压电池包进行测试; 测试现象:电流检测数据异常报错;

4. 针对内部电流检测线路,在电流检测模块与电池杆理系统对应线束上增加磁环;  测试现象:电流检测偏离程度有所减弱;

5. 将磁环感量加大,同时在电流检测线上扣三个磁环; 测试现象:电流检测偏离程度基本修正,只有0.3A左右偏差;

6. 从PCB上进行整改:在电流检测模块电路的端口处进行滤波电路的优化,将端口处原有RC滤波电路去掉,增加一个共模电感; 测试现象:电流检测信号在测试中基本不受干扰了; 至此,整改工作完成。 此次整改从问题源头出发进行改动,在PCB上进行整改,产品批产的一致性得到了保障;成本方面,去掉了原本的RC滤波电路,使用共模电感替换,成本较低。



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