Herausforderungen bei EMV-Messungen von drahtlosen Ladesystemen (WPT-Systeme) für Elektrofahrzeuge im Bereich 9 kHz bis 30 MHz

Abstract

Die EMV-Charakterisierung von WPT-Systemen stellt in vielerlei Hinsicht Herausforderungen bei der Messung sowohl der leitungs- als auch der feldgebundenen Störaussendung dar. Bereits die diskutierten Grenzwerte der magnetischen Störfeldstärke im Bereich 9 kHz bis 30 MHz implizieren eine Messdynamik von über 100 dB. Der Vergleich des Komponentenaufbaus mit zentrischer Spulenpositionierung und der analog zum Fahrzeugaufbau exzentrisch positionierten Spulen zeigt eine Abweichung von 2 ... 4 dB im unteren Frequenzbereich nur aufgrund der Spulenposition. Werden auch noch andere Parameter, wie z.B. eine Variation des Messaufbaus oder verschiedene Absorberhallentechniken (mit oder ohne Ferritabsorber) berücksichtigt, können diese Abweichungen sich durchaus auf über 15 dB addieren. Die Messung des Störstromes auf der Primär- und Sekundärseite zeigt eine nur unzureichende Filterwirkung durch die Resonanzkreise der WPT-Spulen. Aufgrund der niedrigen Grenzwerte bei den Harmonischen der Nutzfrequenz ist eine Filterung des Signals am Ausgang des Wechselrichters notwendig. Die Messungen der vom Wechselrichter getriebenen Gleichtaktströme zeigen auch ein hohes leitungsgebundenes Störpotential für die Sekundärseite und hohe Anforderungen an entsprechende Filter.