Analyse der Störunterdrückung von HV-Systemen von E-Fahrzeugen

Abstract

Die elektronischen Hochvoltkomponenten des Traktionssystems von Elektrofahrzeugen erzeugen Störungen von hoher Intensität, die gegebenenfalls die fehlerfreie Funktion anderer Elektroniksysteme im Fahrzeug beeinflussen. Die EMV-Anforderungen im Fahrzeug können bisher nur erfüllt werden, wenn diese Gesamtsysteme aufwendig geschirmt sind. Nachfolgend werden Untersuchungen vorgestellt, bei denen die Schirmung eines Hochvoltsystems, bestehend aus Umrichter, Motor, Spannungsquelle und Ansteuerung, durch innovative Filter in den Traktionsoder Phasenleitungen ersetzt wird. Dazu wird ein Messaufbau nach CISPR 25 [1] gezielt abgeändert. Der dadurch mögliche Verzicht auf rotierende Komponenten durch die Entwicklung einer Nachbildung für die E-Maschine führt zu signifikant vereinfachten Randbedingungen bei den Messungen ohne die Aussagekraft der Ergebnisse zu beeinflussen. Die entwickelte Einrichtung lässt sich unabhängig von dem eingesetzten EUT geschirmt und ungeschirmt betreiben. Die Einflussparameter auf die Störaussendung können damit gezielt analysiert werden. Zielstellung ist der Vergleich der Störaussendung bei Schirmung oder Filterung unter applikationsnahen Bedingungen. Für den Messaufbau wurde ein EMV-geeignetes Netzwerksimulationsmodell entwickelt. Es wird die beispielhaft auf Randbedingungen beim Filterentwurf eingegangen und die erreichbare Störunterdrückung an Bespielen dargelegt. Die Arbeiten erfolgten in im Auftrag der Forschungsvereinigung Automobiltechnik e.V. (FAT) des Verbandes der Automobilindustrie e. V. (VDA).