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來源：AVNET 炎熱的夏季，長三角這家高科技電子生產(chǎn)廠內(nèi)，自動化產(chǎn)線正高效地完成產(chǎn)品的組裝和測試如火如荼。 工廠的自動化裝配線從事著多項(xiàng)復(fù)雜任務(wù)，涉及精確的信號傳輸和無線通信。雷電的肆虐和它所產(chǎn)生的電磁干擾擴(kuò)散到了工廠內(nèi)部，破壞了一些關(guān)鍵的通信鏈路，工廠的生產(chǎn)進(jìn)程受到嚴(yán)重的影響。機(jī)器人停工導(dǎo)致生產(chǎn)延誤和生產(chǎn)能力下降，傳送帶故障使得產(chǎn)品的運(yùn)輸和組裝受到阻礙，而質(zhì)量控制傳感器失靈則可能導(dǎo)致缺陷品的生產(chǎn)。 這一系列問題嚴(yán)重威脅著工廠的正常運(yùn)營和產(chǎn)品質(zhì)量。 此刻，下班的你，正駕駛著汽車在回家的路上，車?yán)锊シ胖矚g的電臺音樂。突然間，悅耳的音樂中也夾雜進(jìn)些許噪音和靜電的吱吱聲，一時(shí)間，你的好心情蕩然無存。。。 這種現(xiàn)象叫電磁干擾（EMI），它是由外部來源引起的電氣路徑或電路中不必要的噪音或干擾。EMI可以導(dǎo)致電子產(chǎn)品運(yùn)行不暢，發(fā)生故障或完全停止工作。EMI可以由自然或人為的來源引起。 下面我們對電磁干擾（EMI）的原因和分類，電動汽車如何做到電磁兼容，及未來會迎來哪些發(fā)展。 什么原因?qū)е码姶鸥蓴_？ EMI的發(fā)生是由于電和磁之間的密切關(guān)系。電荷的移動產(chǎn)生電流，而電流會產(chǎn)生磁場。同樣，一個(gè)移動的磁場會產(chǎn)生電流，這也是電動機(jī)和發(fā)電機(jī)工作的原理。 同時(shí)，所有的電導(dǎo)體也都可能成為無線電天線，高功率的電源加上無線信號的傳輸就可以在遠(yuǎn)處設(shè)備中產(chǎn)生不必要的影響，也就形成了電磁輻射干擾EMI。隨著電子產(chǎn)品變得更小、更快、更緊密和更敏感，它們會更容易受到這些因素影響。 EMI的來源可以大致分為兩類：自然發(fā)生和人為發(fā)生。 在自然界中，有一些來源可以產(chǎn)生足夠強(qiáng)大的電場來影響電子設(shè)備。閃電可以產(chǎn)生強(qiáng)大的靜電放電和磁脈沖。太陽風(fēng)暴和太陽耀斑會釋放出高度帶電的粒子，會給衛(wèi)星和地面通信帶來問題。眾所周知，宇宙輻射會導(dǎo)致電子產(chǎn)品的比特翻轉(zhuǎn)。 人為的EMI可以來自許多地方。高功率的無線電和電氣源會造成不必要的EMI。運(yùn)作不良或設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)南M(fèi)類設(shè)備會在其他設(shè)備中引起EMI。使用電磁脈沖故意誘發(fā)受害者設(shè)備的EMI故障也是一種攻擊行為。 電磁干擾的類型 形成電磁干擾（EMI），必須要有三個(gè)要素，即一個(gè)干擾源，一個(gè)干擾路徑和一個(gè)受體（或受害者）。按照干擾路徑的不同，我們可以將電磁干擾EMI分為以下三大類。 · 輻射型EMI電磁干擾：當(dāng)一個(gè)高功率發(fā)射器或電氣設(shè)備產(chǎn)生的無線電頻率被接收并在另一個(gè)設(shè)備中造成不必要的影響時(shí)，輻射EMI就會發(fā)生。如果干擾源和受體相距甚遠(yuǎn)，那么它可能是輻射EMI。例如一個(gè)壞掉的廚房微波爐導(dǎo)致計(jì)算機(jī)重新啟動，或舊的無線電話導(dǎo)致Wi-Fi性能下降。 · 傳導(dǎo)型EMI電磁干擾：當(dāng)EMI從干擾源到受體存在一個(gè)物理電氣路徑時(shí)，就會發(fā)生傳導(dǎo)型EMI。 傳導(dǎo)性EMI通常是沿著電力傳輸線傳導(dǎo)的，來源可能是一個(gè)大型的電機(jī)或電源。 例如跑步機(jī)或干衣機(jī)的開啟導(dǎo)致同一電源電路上的計(jì)算機(jī)重新啟動。 · 耦合型EMI電磁干擾：這種EMI發(fā)生在干擾源和受體接近，但沒有電氣接觸和連接的情況下，耦合EMI可以通過感應(yīng)或電容傳輸。例如當(dāng)電源線和音頻線相互靠近時(shí)，在音頻線上會聽到嗡嗡聲。電容耦合EMI要求導(dǎo)體非常接近，這種EMI在電子線路板上或長距離緊密排列的電線組中最常見。 電動汽車與電磁干擾 電動汽車（EVs）是由電動機(jī)和可充電電池驅(qū)動的車輛。由于高壓電氣和復(fù)雜的電子系統(tǒng)存在，以及潛在的電磁輻射和易感性，電動汽車需要在電磁兼容方面做特別的考慮 · 電動機(jī)和電子電器：電動汽車依靠大功率的電動機(jī)和相關(guān)的電子電器設(shè)備來運(yùn)行，如逆變器和轉(zhuǎn)換器，用以控制電動機(jī)和汽車的運(yùn)行。這些部件可以產(chǎn)生電磁輻射，特別是在高頻范圍內(nèi)，將有可能干擾附近的電子系統(tǒng)，如無線電接收器或無線通信設(shè)備。 · 電池管理系統(tǒng)（BMS）：電動汽車中的BMS負(fù)責(zé)管理車輛電池組的充電、放電和整體操作。它涉及各種電子電路和傳感器，可能會發(fā)出電磁能量或容易受到外部電磁干擾。BMS組件的優(yōu)化設(shè)計(jì)和屏蔽是必要的，以確保其可靠的操作，并防止對其他系統(tǒng)的干擾。 · 充電基礎(chǔ)設(shè)施：電動汽車充電站和設(shè)備也會造成電磁干擾EMI。充電電纜、連接器和充電站的電子設(shè)備都可以產(chǎn)生電磁輻射，而影響附近的通信系統(tǒng)，如Wi-Fi或蜂窩網(wǎng)絡(luò)的正常工作。 為了防止或盡量減少電磁干擾，電動車制造商在車輛設(shè)計(jì)、開發(fā)和測試階段可以采用各種電磁兼容的技術(shù)來降低或消除電磁干擾EMI。 常見的做法和技術(shù)包括： · 屏蔽：使用導(dǎo)電材料或外殼來遏制或阻止電磁輻射，保護(hù)敏感元件免受外部干擾。 · 濾波：采用濾波器，如電容器、電感器和鐵氧體磁珠，以減弱不需要的高頻噪聲，為敏感元件提供更清潔的電源。 · 接地和粘合：建立適當(dāng)?shù)碾姎饨拥睾驼澈�，以盡量減少接地回路，減少噪聲耦合，并為電流提供一個(gè)參考點(diǎn)。 · 優(yōu)化PCB布局：設(shè)計(jì)印制電路板（PCB）時(shí)，要有適當(dāng)?shù)木�路走向，分離模擬和數(shù)字元件，并控制阻抗，以減少輻射和敏感度。 · 符合性測試： 根據(jù)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)進(jìn)行EMC測試，以確保設(shè)備符合所需的發(fā)射和敏感度限制。 同時(shí)，國際和國家的相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)也制定了EMI排放標(biāo)準(zhǔn)和限制，以確保包括電動汽車在內(nèi)的電子設(shè)備不會相互干擾。這些標(biāo)準(zhǔn)確保我們使用電子設(shè)備可以一起工作而不會造成彼此干擾。 電動汽車制造商和消費(fèi)者的共同挑戰(zhàn) 對于電動汽車來說，它可能同時(shí)是電磁干擾的干擾源和接受者。這就要求電動汽車制造商和消費(fèi)者都應(yīng)該了解EMI，以確保電動汽車的正常運(yùn)作、安全和與周邊環(huán)境的電磁兼容性。 對于電動汽車制造商來說，需要著重考慮以下幾個(gè)方面。 · 電磁兼容EMC設(shè)計(jì)：電動汽車制造商需要從車輛設(shè)計(jì)的早期階段就考慮EMC。這涉及到適當(dāng)?shù)碾娐泛拖到y(tǒng)布局、屏蔽、接地和過濾技術(shù)，以盡量減少排放和提高抗干擾性。 · 遵守EMC標(biāo)準(zhǔn)：制造商必須遵守適用于電動汽車的EMC標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。這些標(biāo)準(zhǔn)定義了發(fā)射和敏感度的限制，并提供測試方法以確保符合標(biāo)準(zhǔn)。 · 測試和認(rèn)證：制造商應(yīng)在開發(fā)和生產(chǎn)階段進(jìn)行全面的EMC測試，以驗(yàn)證電動車是否符合所需的標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)獲得認(rèn)證和符合性文件以證明EMC的符合性。 · 文件和用戶指南：制造商應(yīng)該為消費(fèi)者提供關(guān)于EMC考慮明確文件和指南。這包括有關(guān)潛在干擾風(fēng)險(xiǎn)的信息，建議的預(yù)防措施，以及正確安裝和使用電動車和相關(guān)充電基礎(chǔ)設(shè)施的說明。 同樣的，對于電動汽車消費(fèi)者來說，也應(yīng)該對電磁兼容概念及其對電動車的意義有基本了解。 這些知識可以幫助他們識別潛在的問題，采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，并在必要時(shí)尋求專業(yè)幫助。 · 充電基礎(chǔ)設(shè)施的兼容性：消費(fèi)者應(yīng)該了解電動車充電設(shè)備與當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)和標(biāo)準(zhǔn)的兼容性。這可以確保充電系統(tǒng)不會給電網(wǎng)帶來電磁干擾或干擾其他通信系統(tǒng)。 · 正確使用和安裝：消費(fèi)者應(yīng)遵循制造商關(guān)于正確安裝和使用電動車及相關(guān)設(shè)備的指南。這包括避免可能影響EMC性能的修改，并確保充電基礎(chǔ)設(shè)施的正確接地和屏蔽。 · 報(bào)告電磁干擾EMI：如果消費(fèi)者遇到干擾問題或懷疑與EMI有關(guān)的問題，他們應(yīng)該向制造商或相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)報(bào)告。這種反饋可以幫助改善EMC標(biāo)準(zhǔn)，識別潛在的風(fēng)險(xiǎn)，并確保電動汽車的持續(xù)可靠性和安全性。 通過了解和解決EMC方面的考慮，制造商和消費(fèi)者都可以為電動車的整體電磁兼容性做出貢獻(xiàn)，將干擾風(fēng)險(xiǎn)降到最低，并促進(jìn)電動車在各種環(huán)境下的可靠和高效運(yùn)行。 |
