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來(lái)源：AVNET 炎熱的夏季，長(cháng)三角這家高科技電子生產(chǎn)廠(chǎng)內，自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)正高效地完成產(chǎn)品的組裝和測試如火如荼。 工廠(chǎng)的自動(dòng)化裝配線(xiàn)從事著(zhù)多項復雜任務(wù)，涉及精確的信號傳輸和無(wú)線(xiàn)通信。雷電的肆虐和它所產(chǎn)生的電磁干擾擴散到了工廠(chǎng)內部，破壞了一些關(guān)鍵的通信鏈路，工廠(chǎng)的生產(chǎn)進(jìn)程受到嚴重的影響。機器人停工導致生產(chǎn)延誤和生產(chǎn)能力下降，傳送帶故障使得產(chǎn)品的運輸和組裝受到阻礙，而質(zhì)量控制傳感器失靈則可能導致缺陷品的生產(chǎn)。 這一系列問(wèn)題嚴重威脅著(zhù)工廠(chǎng)的正常運營(yíng)和產(chǎn)品質(zhì)量。 此刻，下班的你，正駕駛著(zhù)汽車(chē)在回家的路上，車(chē)里播放著(zhù)喜歡的電臺音樂(lè )。突然間，悅耳的音樂(lè )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(wú)存。。。 這種現象叫電磁干擾（EMI），它是由外部來(lái)源引起的電氣路徑或電路中不必要的噪音或干擾。EMI可以導致電子產(chǎn)品運行不暢，發(fā)生故障或完全停止工作。EMI可以由自然或人為的來(lái)源引起。 下面我們對電磁干擾（EMI）的原因和分類(lèi)，電動(dòng)汽車(chē)如何做到電磁兼容，及未來(lái)會(huì )迎來(lái)哪些發(fā)展。 什么原因導致電磁干擾？ EMI的發(fā)生是由于電和磁之間的密切關(guān)系。電荷的移動(dòng)產(chǎn)生電流，而電流會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng)。同樣，一個(gè)移動(dòng)的磁場(chǎng)會(huì )產(chǎn)生電流，這也是電動(dòng)機和發(fā)電機工作的原理。 同時(shí)，所有的電導體也都可能成為無(wú)線(xiàn)電天線(xiàn)，高功率的電源加上無(wú)線(xiàn)信號的傳輸就可以在遠處設備中產(chǎn)生不必要的影響，也就形成了電磁輻射干擾EMI。隨著(zhù)電子產(chǎn)品變得更小、更快、更緊密和更敏感，它們會(huì )更容易受到這些因素影響。 EMI的來(lái)源可以大致分為兩類(lèi)：自然發(fā)生和人為發(fā)生。 在自然界中，有一些來(lái)源可以產(chǎn)生足夠強大的電場(chǎng)來(lái)影響電子設備。閃電可以產(chǎn)生強大的靜電放電和磁脈沖。太陽(yáng)風(fēng)暴和太陽(yáng)耀斑會(huì )釋放出高度帶電的粒子，會(huì )給衛星和地面通信帶來(lái)問(wèn)題。眾所周知，宇宙輻射會(huì )導致電子產(chǎn)品的比特翻轉。 人為的EMI可以來(lái)自許多地方。高功率的無(wú)線(xiàn)電和電氣源會(huì )造成不必要的EMI。運作不良或設計不當的消費類(lèi)設備會(huì )在其他設備中引起EMI。使用電磁脈沖故意誘發(fā)受害者設備的EMI故障也是一種攻擊行為。 電磁干擾的類(lèi)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(lèi)。 · 輻射型EMI電磁干擾：當一個(gè)高功率發(fā)射器或電氣設備產(chǎn)生的無(wú)線(xiàn)電頻率被接收并在另一個(gè)設備中造成不必要的影響時(shí)，輻射EMI就會(huì )發(fā)生。如果干擾源和受體相距甚遠，那么它可能是輻射EMI。例如一個(gè)壞掉的廚房微波爐導致計算機重新啟動(dòng)，或舊的無(wú)線(xiàn)電話(huà)導致Wi-Fi性能下降。 · 傳導型EMI電磁干擾：當EMI從干擾源到受體存在一個(gè)物理電氣路徑時(shí)，就會(huì )發(fā)生傳導型EMI。 傳導性EMI通常是沿著(zhù)電力傳輸線(xiàn)傳導的，來(lái)源可能是一個(gè)大型的電機或電源。 例如跑步機或干衣機的開(kāi)啟導致同一電源電路上的計算機重新啟動(dòng)。 · 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(méi)有電氣接觸和連接的情況下，耦合EMI可以通過(guò)感應或電容傳輸。例如當電源線(xiàn)和音頻線(xiàn)相互靠近時(shí)，在音頻線(xiàn)上會(huì )聽(tīng)到嗡嗡聲。電容耦合EMI要求導體非常接近，這種EMI在電子線(xiàn)路板上或長(cháng)距離緊密排列的電線(xiàn)組中最常見(jiàn)。 電動(dòng)汽車(chē)與電磁干擾 電動(dòng)汽車(chē)（EVs）是由電動(dòng)機和可充電電池驅動(dòng)的車(chē)輛。由于高壓電氣和復雜的電子系統存在，以及潛在的電磁輻射和易感性，電動(dòng)汽車(chē)需要在電磁兼容方面做特別的考慮 · 電動(dòng)機和電子電器：電動(dòng)汽車(chē)依靠大功率的電動(dòng)機和相關(guān)的電子電器設備來(lái)運行，如逆變器和轉換器，用以控制電動(dòng)機和汽車(chē)的運行。這些部件可以產(chǎn)生電磁輻射，特別是在高頻范圍內，將有可能干擾附近的電子系統，如無(wú)線(xiàn)電接收器或無(wú)線(xiàn)通信設備。 · 電池管理系統（BMS）：電動(dòng)汽車(chē)中的BMS負責管理車(chē)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(huì )發(fā)出電磁能量或容易受到外部電磁干擾。BMS組件的優(yōu)化設計和屏蔽是必要的，以確保其可靠的操作，并防止對其他系統的干擾。 · 充電基礎設施：電動(dòng)汽車(chē)充電站和設備也會(huì )造成電磁干擾EMI。充電電纜、連接器和充電站的電子設備都可以產(chǎn)生電磁輻射，而影響附近的通信系統，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(dòng)車(chē)制造商在車(chē)輛設計、開(kāi)發(fā)和測試階段可以采用各種電磁兼容的技術(shù)來(lái)降低或消除電磁干擾EMI。 常見(jiàn)的做法和技術(shù)包括： · 屏蔽：使用導電材料或外殼來(lái)遏制或阻止電磁輻射，保護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：建立適當的電氣接地和粘合，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：設計印制電路板（PCB）時(shí)，要有適當的線(xiàn)路走向，分離模擬和數字元件，并控制阻抗，以減少輻射和敏感度。 · 符合性測試： 根據工業(yè)標準和法規進(jìn)行EMC測試，以確保設備符合所需的發(fā)射和敏感度限制。 同時(shí)，國際和國家的相關(guān)監管機構也制定了EMI排放標準和限制，以確保包括電動(dòng)汽車(chē)在內的電子設備不會(huì )相互干擾。這些標準確保我們使用電子設備可以一起工作而不會(huì )造成彼此干擾。 電動(dòng)汽車(chē)制造商和消費者的共同挑戰 對于電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，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(dòng)汽車(chē)制造商和消費者都應該了解EMI，以確保電動(dòng)汽車(chē)的正常運作、安全和與周邊環(huán)境的電磁兼容性。 對于電動(dòng)汽車(chē)制造商來(lái)說(shuō)，需要著(zhù)重考慮以下幾個(gè)方面。 · 電磁兼容EMC設計：電動(dòng)汽車(chē)制造商需要從車(chē)輛設計的早期階段就考慮EMC。這涉及到適當的電路和系統布局、屏蔽、接地和過(guò)濾技術(shù)，以盡量減少排放和提高抗干擾性。 · 遵守EMC標準：制造商必須遵守適用于電動(dòng)汽車(chē)的EMC標準和法規。這些標準定義了發(fā)射和敏感度的限制，并提供測試方法以確保符合標準。 · 測試和認證：制造商應在開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)階段進(jìn)行全面的EMC測試，以驗證電動(dòng)車(chē)是否符合所需的標準。應獲得認證和符合性文件以證明EMC的符合性。 · 文件和用戶(hù)指南：制造商應該為消費者提供關(guān)于EMC考慮明確文件和指南。這包括有關(guān)潛在干擾風(fēng)險的信息，建議的預防措施，以及正確安裝和使用電動(dòng)車(chē)和相關(guān)充電基礎設施的說(shuō)明。 同樣的，對于電動(dòng)汽車(chē)消費者來(lái)說(shuō)，也應該對電磁兼容概念及其對電動(dòng)車(chē)的意義有基本了解。 這些知識可以幫助他們識別潛在的問(wèn)題，采取適當的預防措施，并在必要時(shí)尋求專(zhuān)業(yè)幫助。 · 充電基礎設施的兼容性：消費者應該了解電動(dòng)車(chē)充電設備與當地法規和標準的兼容性。這可以確保充電系統不會(huì )給電網(wǎng)帶來(lái)電磁干擾或干擾其他通信系統。 · 正確使用和安裝：消費者應遵循制造商關(guān)于正確安裝和使用電動(dòng)車(chē)及相關(guān)設備的指南。這包括避免可能影響EMC性能的修改，并確保充電基礎設施的正確接地和屏蔽。 · 報告電磁干擾EMI：如果消費者遇到干擾問(wèn)題或懷疑與EMI有關(guān)的問(wèn)題，他們應該向制造商或相關(guān)監管機構報告。這種反饋可以幫助改善EMC標準，識別潛在的風(fēng)險，并確保電動(dòng)汽車(chē)的持續可靠性和安全性。 通過(guò)了解和解決EMC方面的考慮，制造商和消費者都可以為電動(dòng)車(chē)的整體電磁兼容性做出貢獻，將干擾風(fēng)險降到最低，并促進(jìn)電動(dòng)車(chē)在各種環(huán)境下的可靠和高效運行。 |
