WO2018166118A1 - 电磁兼容性测试装置和包含其的测量系统 - Google Patents

电磁兼容性测试装置和包含其的测量系统 Download PDF

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WO2018166118A1
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terminal
resistor
metal housing
metal
electromagnetic compatibility
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赵波
韦中乐
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上海蔚来汽车有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere

Definitions

  • the utility model relates to an automobile electronic power technology, in particular to an electromagnetic compatibility test of an electric vehicle power battery.
  • the power system of the new energy vehicle has the characteristics of high working voltage/current, high power and high switching operating frequency.
  • the electromagnetic noise and electromagnetic interference formed during the working process will adversely affect the normal operation of other electrical equipment and control systems on the vehicle. Therefore, electromagnetic compatibility (EMC) testing must be performed on the power system.
  • the positive and negative outputs of the high voltage power line are connected with a resistor having a predetermined resistance to simulate the discharge operation of the power battery, and the EMC test is performed in the process.
  • the generated electromagnetic radiation will interfere with other high and low voltage harness signal lines, thereby affecting the test result.
  • the interference signal will be conducted to the inside of the battery through the power line, thereby adversely affecting the battery management system.
  • the purpose of the utility model is to provide an electromagnetic compatibility testing device which has the advantages of strong anti-interference ability and the like.
  • a load analog circuit disposed inside the metal housing comprising:
  • a resistor having two ends coupled to the first terminal and the second terminal, respectively;
  • a first capacitor having two ends coupled to one end of the resistor and the metal housing;
  • a second capacitor having two ends between the other end of the resistor and the metal housing.
  • the metal casing is grounded.
  • the load simulation circuit further includes a circuit fuse coupled between the resistor and one of the first terminal and the second terminal.
  • the load simulation circuit further includes a switch coupled between the resistor and the other of the first terminal and the second terminal.
  • Still another object of the present invention is to provide a measurement system that has the advantages of strong anti-interference ability and the like.
  • Electromagnetic compatibility test equipment including:
  • a load analog circuit disposed inside the metal housing comprising:
  • a resistor having two ends coupled to the first terminal and the second terminal, respectively;
  • a first capacitor having two ends coupled to one end of the resistor and the metal housing;
  • a power battery wherein a positive electrode and a negative electrode are respectively connected to the first terminal and the second terminal via a cable,
  • the cable wire comprises a metal wire and a shielding layer surrounding the metal wire, the shielding layer being connected to the metal casing.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an electromagnetic compatibility testing device in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit schematic diagram of a load analog circuit in the electromagnetic compatibility test apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a measurement system in accordance with another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a cable for a power battery.
  • FIG. the invention may be embodied in different forms and should not be construed as limited to the various embodiments presented herein.
  • the various embodiments described above are intended to be complete and complete, so that the understanding of the scope of the invention is more comprehensive and accurate.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an electromagnetic compatibility testing device in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the electromagnetic compatibility testing device 10 shown in FIG. 1 includes a metal housing 110, a positive terminal 120A, a negative terminal 120B, a load simulation circuit 130, and a cover plate 140.
  • the positive terminal 120A and the negative terminal 120B are disposed on the surface of the metal casing 110, which is coupled on the one hand to the load analog circuit 130 located inside the metal casing 110, and on the other hand to the cable line to The positive and negative electrodes of a battery (not shown) located outside the metal casing 110.
  • the cover plate 140 is detachably disposed on the opening of the metal housing 110. Since the load simulation circuit 130 can be completely enclosed within the metal housing 110, electromagnetic interference of the circuit to other components during the EMC test can be avoided.
  • FIG. 2 is a circuit schematic diagram of a load analog circuit in the electromagnetic compatibility test apparatus shown in FIG. 1.
  • the load simulation circuit 130 includes a resistor R and a first capacitor C1.
  • the second capacitor is the load simulation circuit 130.
  • the load simulation circuit 130 further includes a circuit fuse F and a switch K.
  • both ends of the resistor R are coupled to the first terminal 120A and the second terminal 120B of FIG. 1, respectively.
  • the first capacitor C1 is coupled to one end of the resistor R and the metal housing 110, respectively, and the second capacitor C2 is coupled to the metal housing 110 at the other end of the resistor R, respectively.
  • the metal housing 110 is grounded.
  • the circuit fuse F is coupled between the resistor R and the first terminal 120A
  • the switch K is coupled between the resistor R and the second terminal 120B.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a measurement system in accordance with another embodiment of the present invention.
  • the measuring system 1 shown in Fig. 3 comprises an electromagnetic compatibility testing device 10 and a power battery 20 as described above with reference to Figs.
  • the positive electrode + and the negative electrode of the power battery 20 are connected to the first terminal 120A and the second terminal 120B of FIG. 1 via the cable lines L1, L2, respectively.
  • the cable 40 includes a metal wire 410 and an insulating layer 420, a shielding layer 430, and a protective layer 440 which sequentially surround the metal wires from the inside to the outside.
  • the shield layer 430 is connected to the metal casing to achieve grounding.
  • the two ends of the resistor are connected to the metal as the ground via the capacitor.
  • the housing and the shielding layer of the cable are also connected to the metal housing at the same time, so that the electromagnetic radiation generated can be prevented from interfering with other high and low voltage harness signal lines, and the external interference signal is effectively prevented from being conducted to the inside of the battery through the power line, thereby Detrimental effects on the battery management system.

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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

一种电动汽车动力电池的电磁兼容性测试装置（10），包括：金属壳体（110）；设置在金属壳体（110）表面的第一接线端（120A）；设置在金属壳体（110）表面的第二接线端（120B）；以及设置在金属壳体（110）内部的负载模拟电路（130），其包括：电阻器（R），其两端分别与第一接线端（120A）和第二接线端（120B）耦合；第一电容器（C1），其两端分别与电阻器（R）的其中一端和金属壳体（110）耦合；第二电容器（C2），其两端分别与电阻器（R）的另一端和金属壳体（110）连接。

Description

电磁兼容性测试装置和包含其的测量系统 技术领域
本实用新型涉及汽车电子电力技术，特别涉及一种电动汽车动力电池的电磁兼容性测试。
背景技术
新能源汽车的动力系统具有工作电压/电流高、功率大、开关工作频率高等特点，其在工作过程中形成的电磁噪声和电磁干扰将对汽车上其它电气设备和控制系统的正常工作产生不利影响，因此必须对动力系统作电磁兼容性(EMC)测试。
在现有技术的EMC测试方案中，高压动力线正负输出端被连接具有预定阻值的电阻器以模拟动力电池的放电工作过程，并且在该过程中进行EMC测试。在上述方案中，当高压电池包在闭合/断开继电器或者输出/输入电流瞬间变化时，所产生的电磁辐射将对其他高低压线束信号线产生干扰，从而影响测试结果。另一方面，在抗干扰测试时，干扰信号将经电源线传导到电池内部，从而对电池管理系统造成不利影响。
上述干扰现象将使EMC测试结果无法满足标准限值要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电磁兼容性测试装置，其具有抗干扰能力强等优点。
按照本实用新型的一个实施例的电磁兼容性测试装置包括：
金属壳体；
设置在所述金属壳体表面的第一接线端；
设置在所述金属壳体表面的第二接线端；以及
设置在所述金属壳体内部的负载模拟电路，其包括：
电阻器，其两端分别与所述第一接线端和第二接线端耦合；
第一电容器，其两端分别与所述电阻器的其中一端和所述金属壳体耦合；
第二电容器，其两端分别与所述电阻器的另一端和所述金属壳体之间。
优选地，在上述电磁兼容性测试装置中，所述金属壳体被接地。
优选地，在上述电磁兼容性测试装置中，所述负载模拟电路进一步包含耦合在所述电阻器与所述第一接线端和第二接线端的其中一个之间的电路熔断器。
优选地，在上述电磁兼容性测试装置中，所述负载模拟电路进一步包含耦合在所述电阻器与所述第一接线端和第二接线端的另外一个之间的开关。
本实用新型的还有一个目的是提供一种测量系统，其具有抗干扰能力强等优点。
按照本实用新型的一个实施例的测量系统包括：
电磁兼容性测试装置，包括：
金属壳体；
设置在所述金属壳体表面的第一接线端；
设置在所述金属壳体表面的第二接线端；以及
设置在所述金属壳体内部的负载模拟电路，其包括：
电阻器，其两端分别与所述第一接线端和第二接线端耦合；
第一电容器，其两端分别与所述电阻器的其中一端和所述金属壳体耦合；
第二电容器，其两端分别与所述电阻器的另一端和所述金属壳体之间；
动力电池，其正极和负极分别经电缆线与所述第一接线端和第二接线端相连，
其中，所述电缆线包含金属导线和包围所述金属导线的屏蔽层，所述屏蔽层被连接到所述金属壳体。
附图说明
本实用新型的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示，附图包括：
图1为按照本实用新型一个实施例的电磁兼容性测试装置的示意图。
图2为图1所示电磁兼容性测试装置中的负载模拟电路的电路原理图。
图3为按照本实用新型另一个实施例的测量系统的示意图。
图4为用于动力电池的电缆线的截面示意图。
具体实施方式
下面参照其中图示了本实用新型示意性实施例的附图更为全面地说明本实用新型。但本实用新型可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的上述各实施例旨在使本文的披露全面完整，从而使对本实用新型保护范围的理解更为全面和准确。
诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本实用新型的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。
诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。
以下借助附图具体描述本实用新型的实施例。
图1为按照本实用新型一个实施例的电磁兼容性测试装置的示意图。
图1所示的电磁兼容性测试装置10包括金属壳体110、正接线端120A、负接线端120B、负载模拟电路130以及盖板140。
如图1所示，正接线端120A和负接线端120B被设置在金属壳体110的表面，其一方面与位于金属壳体110内部的负载模拟电路130耦合，另一方面将电缆线连接至位于金属壳体110外部的电池(未画出)的正负极。盖板140可拆卸地设置在金属壳体110的开口上。由于可以将负载模拟电路130完全封闭在金属壳体110内，因此能够避免在EMC测试期间该电路对其它部件的电磁干扰。
图2为图1所示电磁兼容性测试装置中的负载模拟电路的电路原理图。
如图2所示，负载模拟电路130包括电阻器R、第一电容器C1、 第二电容器。可选地，负载模拟电路130还包括电路熔断器F和开关K。
在图2所示的负载模拟电路130中，电阻器R的两端分别与图1中的第一接线端120A和第二接线端120B耦合。第一电容器C1分别与电阻器R的其中一端与金属壳体110耦合，而第二电容器C2分别与电阻器R的另一端与金属壳体110耦合。优选地，金属壳体110被接地。
通过将上述电阻器R、第一电容器C1和第二电容器C2按照上述方式相连，相当于在第一接线端120A和第二接线端120B之间(也即动力电池的正负极之间)引入Y型RC滤波电路，该电路同时起到模拟负载和滤波的功能。
如图2所示，在负载模拟电路130中，电路熔断器F耦合在电阻器R与第一接线端120A之间，开关K耦合在电阻器R与第二接线端120B之间。
图3为按照本实用新型另一个实施例的测量系统的示意图。
图3所示的测量系统1包括如上面借助图1和2所述的电磁兼容性测试装置10和动力电池20。在本实施例中，动力电池20的正极+和负极-分别经电缆线L1、L2与图1中的第一接线端120A和第二接线端120B相连。
图4为用于动力电池的电缆线的截面示意图。如图4所示，电缆线40包含金属导线410以及由内向外依次包围金属导线的绝缘层420、屏蔽层430和保护层440。在本实施例中，屏蔽层430被连接到金属壳体上从而达到接地的目的。
在本实用新型的上述实施例中，在放电工况模式下，当高压电池包在闭合/断开继电器或者输出/输入电流瞬间变化时，由于将电阻器两端经电容器连接到作为接地的金属壳体，并且同时将电缆线的屏蔽层也连接到金属壳体，因此可以避免产生的电磁辐射对其他高低压线束信号线的干扰，并且有效避免外部干扰信号通过电源线传导到电池内部，从而对电池管理系统造成不利影响。
虽然已经展现和讨论了本实用新型的一些方面，但是本领域内的技术人员应该意识到：可以在不背离本实用新型原理和精神的条件下 对上述方面进行改变，因此本实用新型的范围将由权利要求以及等同的内容所限定。

Claims (8)

  1. 一种电磁兼容性测试装置，其特征在于，包括：
    金属壳体；
    设置在所述金属壳体表面的第一接线端；
    设置在所述金属壳体表面的第二接线端；以及
    设置在所述金属壳体内部的负载模拟电路，其包括：
    电阻器，其两端分别与所述第一接线端和第二接线端耦合；
    第一电容器，其两端分别与所述电阻器的其中一端和所述金属壳体耦合；
    第二电容器，其两端分别与所述电阻器的另一端和所述金属壳体之间。
  2. 如权利要求1所述的电磁兼容性测试装置，其中，所述金属壳体被接地。
  3. 如权利要求1所述的电磁兼容性测试装置，其中，所述负载模拟电路进一步包含耦合在所述电阻器与所述第一接线端和第二接线端的其中一个之间的电路熔断器。
  4. 如权利要求3所述的电磁兼容性测试装置，其中，所述负载模拟电路进一步包含耦合在所述电阻器与所述第一接线端和第二接线端的另外一个之间的开关。
  5. 一种测量系统，其特征在于，包括：
    电磁兼容性测试装置，包括：
    金属壳体；
    设置在所述金属壳体表面的第一接线端；
    设置在所述金属壳体表面的第二接线端；以及
    设置在所述金属壳体内部的负载模拟电路，其包括：
    电阻器，其两端分别与所述第一接线端和第二接线端耦合；
    第一电容器，其两端分别与所述电阻器的其中一端和所述金属壳体耦合；
    第二电容器，其两端分别与所述电阻器的另一端和所述金属壳体之间；
    动力电池，其正极和负极分别经电缆线与所述第一接线端和第二接线端相连，
    其中，所述电缆线包含金属导线和包围所述金属导线的屏蔽层，所述屏蔽层被连接到所述金属壳体。
  6. 如权利要求5所述的测量系统，其中，所述金属壳体被接地。
  7. 如权利要求5所述的测量系统，其中，所述负载模拟电路进一步包含耦合在所述电阻器与所述第一接线端和第二接线端的其中一个之间的电路熔断器。
  8. 如权利要求7所述的测量系统，其中，所述负载模拟电路进一步包含耦合在所述电阻器与所述第一接线端和第二接线端的另外一个之间的开关。
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