问题36 电动汽车为什么存在电磁兼容问题？

电磁兼容（Electro Magnetic Compatibility，EMC）是指电气及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态，即要求在同一电磁环境中的相关设备都能正常工作又互不干扰，达到兼容状态。

据统计，近年来，有关汽车的技术创新70%都来源于汽车电子；在国内外生产的部分轿车中，汽车电子设备价值超过了整车价值的30%。车载的任何电子电气设备在运行时都会向周围发射电磁能量，可能对其他设备的正常工作产生干扰，同时设备本身也可能受到周围电磁环境的干扰。

随着汽车电气设备数量、种类和密度的不断增加，工作频率的不断提高，汽车内的电磁环境更加恶劣，各电子设备相互间的电磁干扰越加严重，导致了诸多汽车电磁干扰问题。例如，各种信号指示灯的误动作，刮水器、安全气囊的误开启，ABS制动效能降低等。这些电磁干扰问题产生的原因主要来自汽车的内部，如点火系统、电子燃油喷射系统、各种电机、一些集成芯片的控制器、通信系统等高频工作的设备和大量开关性元器件。它们产生的电磁波通过传导与辐射，对诸如各种电子模块、信号传输线等易受影响的设备造成干扰。虽然车内的干扰源功率不一定大，但因为距离被干扰对象非常近，所以对车内电子系统的干扰是很强的。

电动汽车的电气系统内存在大量的感性负载，有各种电磁阀、继电器等，其线圈在开路瞬间，都会成为一种宽频谱、高能量的瞬变干扰源。比如，驱动电机是感性负载，除了在其工作中产生交变电磁辐射外，在断开时还会对车内电源产生强烈的反向过电压传导干扰。这种瞬变脉冲不但具有浪涌性质，而且具有丰富的谐波，可能引起电子控制系统的逻辑错误，甚至导致部分敏感器件的损坏。车内分布有各种开关性元器件，如开关、继电器。这些元器件的触点在通断的瞬间，都会产生程度不同的火花放电现象。这种触点间放电能量虽然比火花塞电极放电能量小得多，但其放电瞬间的能量密度通常可达到造成危害的程度。

同时，纯电动汽车以及相关部件除了要承受自身产生的电磁干扰外，还要承受外界对它的干扰，如雷电、静电、广播、电视、手机信号、附近的高压输电线路，以及其他各种设备产生的干扰等。目前的资料显示，现在恶劣的电磁环境使得环境中的干扰可以轻易高达（100±50）V/m。而人体同车辆、车身同空气以及轮胎同路面的接触中产生的静电，也可能形成静电干扰源，产生静电放电干扰，在静电放电过程中，放电电流形成传导干扰，放电火花则形成辐射干扰。因为其放电时间很短（1～2ns），所以瞬间的电流可以达到10A甚至更高。这种由于静电放电产生的电流脉冲足以导致任何敏感性差的电子设备工作异常甚至是损坏。此外，由于静电放电产生的电磁场也能够通过辐射的方式影响周围电子设备，导致这些系统工作异常。