EMV-Messverfahren zur Unterstützung des Designs von Schirmkonzepten für Elektrofahrzeuge

Abstract

Elektrofahrzeuge mit ihren hohen elektrischen Leistungsdichten und ausgeprägten Emissionsspektren stellen in vielerlei Hinsicht hohe Anforderungen an das ihren elektrischen Antriebsstrang umgebende Schirmkonstrukt. Die kurze Distanz zwischen effizienter Hochvolt(HV)-Leistungselektronik als Störquelle und elektromagnetisch sensitiven Verbrauchern, wie beispielsweise Rundfunkempfängern, erfordert hohe Schirmdämpfung an allen Komponenten des Schirms, namentlich den Gehäusen, Hochvoltsteckern und -kabeln. Gehäuse von Hochvoltkomponenten in Elektrofahrzeugen müssen neben der Schirmwirkung eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen: niedrige Gestehungs- und Entsorgungskosten sind ebenso Faktoren, wie auch niedriges Gewicht bei gleichzeitiger Robustheit. Auch die Verarbeitbarkeit, möglicherweise sogar im 3D-Druck, mit den Bestreben optimaler Raumausnutzung, sei hier als Beispiel genannt. Um den Prozess der Vorselektion effizienter zu gestalten, können in unterschiedlichen Stadien der Produktreife verschiedene Messverfahren zur Bestimmung der Schirmeigenschaften eingesetzt werden. Die folgenden Messverfahren werden näher auf ihre Eignung für entwicklungsbegleitende Messungen und Abnahmeprüfungen an Schirmmaterialien und -komponenten untersucht: zu Beginn die Messung der intrinsischen Schirmdämpfung von Materialien für den Gehäusebau in der TEM-Zelle. Es folgt eine Einführung in die Messung der Gehäuseschirmdämpfung mit dem Antennenverfahren zur Validierung kompletter Gehäusegeometrien. Es wird auf die Messung der Transferimpedanz von Kabeln, Steckern und Kleingehäusen mit dem Paralleldrahtverfahren eingegangen, zuvor jedoch einige Überlegungen zur Messung der gestrahlten Hochvolt-Niedervolt-Einkopplung getätigt. Letzteres ist in relativ junges Prüfverfahren aus der Automotive-Welt, das die Störstromeinspeisung (Bulk Current Injection, BCI) mit der (gestrahlten) Emissionsmessung kombiniert.