电驱系统EMC参数提取电路的制作方法

电驱系统emc参数提取电路
技术领域
1.本实用新型属于汽车电驱动系统emc仿真技术领域，具体涉及一种电驱系统emc参数提取电路。


背景技术：

2.在现有汽车电驱动系统emc仿真分析中，对于emc传导电路模型的建模以及参数提取方法众多。常规的建模方法多是对电驱系统中的各个零部件分别进行参数提取并建模。但很多方法提取的参数所建立的模型通用性不强；又或者是模型过于复杂，只适用于零部件本体特性的研究仿真，不适用于电驱系统级别的仿真。
3.因此，针对上述问题，予以进一步改进。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种电驱系统emc参数提取电路，其将提取的参数等效为电驱动系统共模传导仿真电路和电驱动系统差传导模仿真电路，进而在仿真时可以将差模和共模进行分开，从而判断仿真结果与实际结果的准确性，相对于现有的差共模一体的仿真模型，其具有简单、使用方便和稳定等优点。
5.为达到以上目的，本实用新型提供一种电驱系统emc参数提取电路，包括电驱动系统共模传导仿真电路和电驱动系统差传导模仿真电路，其中：
6.所述电驱动系统共模传导仿真电路包括电机共模等效电路、三相线缆共模等效电路、dc/ac共模等效电路、直流线缆共模等效电路和电源网络共模等效电路，所述电源网络共模等效电路的输出端与所述直流线缆共模等效电路的输入端电性连接并且所述直流线缆共模等效电路的输出端与所述dc/ac共模等效电路的输入端电性连接，所述dc/ac共模等效电路的输出端与所述三相线缆共模等效电路的输入端电性连接并且所述三相线缆共模等效电路的输出端与所述电机共模等效电路的输入端电性连接；
7.所述电驱动系统差模传导仿真电路包括电机差模等效电路、三相线缆差模等效电路、dc/ac差模等效电路、直流线缆差模等效电路和电源网络差模等效电路，所述电源网络差模等效电路的输出端与所述直流线缆差模等效电路的输入端电性连接并且所述直流线缆差模等效电路的输出端与所述dc/ac差模等效电路的输入端电性连接，所述dc/ac差模等效电路的输出端与所述三相线缆差模等效电路的输入端电性连接并且所述三相线缆差模等效电路的输出端与所述电机差模等效电路的输入端电性连接。
8.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述电源网络共模等效电路包括电感la1、电容ca1、电阻ra2和电阻ra3，其中：
9.所述电感la1的一端通过所述电容ca1接地(本实用新型的地为仿真中的参考地)并且所述电容ca1的两端并接有串联的电容ca2和电阻ra1，所述电感la1的另一端依次通过电容ca3和所述电阻ra2接地并且所述电阻ra2的两端并接有所述电阻ra3；
10.所述直流线缆共模等效电路包括电阻ra14和电感la8，所述电感la1靠近所述电容
ca3的一端与所述电阻ra14的一端电性连接并且所述电阻ra14远离所述电感la1的一端与所述电感la8的一端电性连接，所述电感la8的另一端通过电容ca12接地；
11.所述dc/ac共模等效电路包括自定义电源ucm(根据电路的需求在仿真中加入计算函数或者通过查找表进行查找)和电容ca4，所述电感la8靠近所述电容ca12的一端通过所述自定义电源ucm接地并且所述自定义电源ucm的两端并接有所述电容ca4。
12.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述三相线缆共模等效电路包括包括电感la2、电感la3和电感la4，其中：
13.所述自定义电源ucm远离地的一端依次通过电阻ra4、所述电感la2、电阻ra5、所述电感la3、电阻ra6和所述电感la4的一端电性连接，所述电感la2和所述电阻ra5的共接端通过电容ca5接地，所述电感la3和所述电阻ra6的共接端通过电容ca6接地并且所述电感la4的另一端通过电容ca7接地；
14.所述电机共模等效电路包括包括电感la5、电感la6和电感la7，其中：
15.所述电感la5的一端通过电阻ra7和所述电感la4的另一端电性连接并且所述电感la5的另一端依次通过电阻ra8、电阻ra9、电阻ra10和电阻ra12接地，所述电阻ra8的两端并接有电容ca8并且所述电阻ra9的两端并接有电容ca9，所述电阻ra10的两端并接有电容ca10并且所述电阻ra10的两端还并接有串联的所述电感la6和电阻ra11，所述电阻ra12的两端并接有电容ca11并且所述电阻ra12的两端还并接有串联的所述电感la7和电阻ra13。
16.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述电源网络差模等效电路包括电感lb1、电容cb1、电阻rb2和电阻rb3，其中：
17.所述电感lb1的一端与所述电容cb1的一端电性连接，所述电感lb1的另一端通过电容cb3和所述电阻rb2电性连接并且所述电阻rb2的两端并接有所述电阻rb3；
18.所述直流线缆差模等效电路包括电阻rb14和电感lb8，所述电感lb1靠近所述电容cb3的一端与所述电阻rb14的一端电性连接并且所述电阻rb14远离所述电感lb1的一端与所述电感lb8的一端电性连接，所述电感lb8的另一端一次通过电容cb12、电感lb9和电阻rb1与所述电阻rb2远离所述电容cb3的一端电性连接(本实用新型的地为仿真中的参考地)；
19.所述dc/bc差模等效电路包括自定义电源udm(根据电路的需求在仿真中加入计算函数或者通过查找表进行查找)和电容cb4，所述电感lb8靠近所述电容cb12的一端通过依次通过电阻rb17、电感lb10和电感cb4接地(本实用新型的地为仿真中的参考地)并且所述电感lb8靠近所述电容cb12的一端还连接所述自定义电源udm。
20.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述三相线缆差模等效电路包括包括电感lb2、电感lb3和电感lb4，其中：
21.所述自定义电源udm远离电阻rb17的一端依次通过电阻rb4、所述电感lb2、电阻rb5、所述电感lb3、电阻rb6和所述电感lb4的一端电性连接，所述电感lb2和所述电阻rb5的共接端与电容cb5的一端电性连接并且所述电容cb5的另一端通过电感lb13和电阻rb18接地，所述电感lb3和所述电阻rb6的共接端与电容cb6的一端电性连接并且所述电容cb6的另一端和所述电容cb5的另一端之间连接有电感lb12和电阻rb16，所述电感lb4的另一端与电容cb7的一端电性连接并且所述电容cb7的另一端和所述电容cb6的另一端之间连接有电感lb11和电阻rb16；
22.所述电机差模等效电路包括包括电感lb5、电感lb6和电感lb7，其中：
23.所述电感lb5的一端通过电阻rb7和所述电感lb4的另一端电性连接并且所述电感lb5的另一端依次通过电阻rb8、电阻rb9、电阻rb10和电阻rb12与所述电容cb7的另一端电性连接，所述电阻rb8的两端并接有电容cb8并且所述电阻rb9的两端并接有电容cb9，所述电阻rb10的两端并接有电容cb10并且所述电阻rb10的两端还并接有串联的所述电感lb6和电阻rb11，所述电阻rb12的两端并接有电容cb11并且所述电阻rb12的两端还并接有串联的所述电感lb7和电阻rb13。
附图说明
24.图1是本实用新型的电驱系统emc参数提取电路的电驱动系统共模传导仿真电路图。
25.图2是本实用新型的电驱系统emc参数提取电路的电驱动系统差模传导仿真电路图。
具体实施方式
26.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
27.本实用新型公开了电驱系统emc参数提取电路，下面结合优选实施例，对实用新型的具体实施例作进一步描述。
28.在本实用新型的实施例中，本领域技术人员注意，本实用新型涉及的电机和仿真等可被视为现有技术。
29.优选实施例。
30.本实用新型公开了一种电驱系统emc参数提取电路，包括电驱动系统共模传导仿真电路和电驱动系统差传导模仿真电路，其中：
31.所述电驱动系统共模传导仿真电路包括电机共模等效电路、三相线缆共模等效电路、dc/ac共模等效电路、直流线缆共模等效电路和电源网络共模等效电路，所述电源网络共模等效电路的输出端与所述直流线缆共模等效电路的输入端电性连接并且所述直流线缆共模等效电路的输出端与所述dc/ac共模等效电路的输入端电性连接，所述dc/ac共模等效电路的输出端与所述三相线缆共模等效电路的输入端电性连接并且所述三相线缆共模等效电路的输出端与所述电机共模等效电路的输入端电性连接；
32.所述电驱动系统差模传导仿真电路包括电机差模等效电路、三相线缆差模等效电路、dc/ac差模等效电路、直流线缆差模等效电路和电源网络差模等效电路，所述电源网络差模等效电路的输出端与所述直流线缆差模等效电路的输入端电性连接并且所述直流线缆差模等效电路的输出端与所述dc/ac差模等效电路的输入端电性连接，所述dc/ac差模等效电路的输出端与所述三相线缆差模等效电路的输入端电性连接并且所述三相线缆差模等效电路的输出端与所述电机差模等效电路的输入端电性连接。
33.具体的是，所述电源网络共模等效电路包括电感la1、电容ca1、电阻ra2和电阻
ra3，其中：
34.所述电感la1的一端通过所述电容ca1接地(本实用新型的地为仿真中的参考地)并且所述电容ca1的两端并接有串联的电容ca2和电阻ra1，所述电感la1的另一端依次通过电容ca3和所述电阻ra2接地并且所述电阻ra2的两端并接有所述电阻ra3；
35.所述直流线缆共模等效电路包括电阻ra14和电感la8，所述电感la1靠近所述电容ca3的一端与所述电阻ra14的一端电性连接并且所述电阻ra14远离所述电感la1的一端与所述电感la8的一端电性连接，所述电感la8的另一端通过电容ca12接地；
36.所述dc/ac共模等效电路包括自定义电源ucm(根据电路的需求在仿真中加入计算函数或者通过查找表进行查找)和电容ca4，所述电感la8靠近所述电容ca12的一端通过所述自定义电源ucm接地并且所述自定义电源ucm的两端并接有所述电容ca4。
37.更具体的是，所述三相线缆共模等效电路包括包括电感la2、电感la3和电感la4，其中：
38.所述自定义电源ucm远离地的一端依次通过电阻ra4、所述电感la2、电阻ra5、所述电感la3、电阻ra6和所述电感la4的一端电性连接，所述电感la2和所述电阻ra5的共接端通过电容ca5接地，所述电感la3和所述电阻ra6的共接端通过电容ca6接地并且所述电感la4的另一端通过电容ca7接地；
39.所述电机共模等效电路包括包括电感la5、电感la6和电感la7，其中：
40.所述电感la5的一端通过电阻ra7和所述电感la4的另一端电性连接并且所述电感la5的另一端依次通过电阻ra8、电阻ra9、电阻ra10和电阻ra12接地，所述电阻ra8的两端并接有电容ca8并且所述电阻ra9的两端并接有电容ca9，所述电阻ra10的两端并接有电容ca10并且所述电阻ra10的两端还并接有串联的所述电感la6和电阻ra11，所述电阻ra12的两端并接有电容ca11并且所述电阻ra12的两端还并接有串联的所述电感la7和电阻ra13。
41.进一步的是，所述电源网络差模等效电路包括电感lb1、电容cb1、电阻rb2和电阻rb3，其中：
42.所述电感lb1的一端与所述电容cb1的一端电性连接，所述电感lb1的另一端通过电容cb3和所述电阻rb2电性连接并且所述电阻rb2的两端并接有所述电阻rb3；
43.所述直流线缆差模等效电路包括电阻rb14和电感lb8，所述电感lb1靠近所述电容cb3的一端与所述电阻rb14的一端电性连接并且所述电阻rb14远离所述电感lb1的一端与所述电感lb8的一端电性连接，所述电感lb8的另一端一次通过电容cb12、电感lb9和电阻rb1与所述电阻rb2远离所述电容cb3的一端电性连接(本实用新型的地为仿真中的参考地)；
44.所述dc/bc差模等效电路包括自定义电源udm(根据电路的需求在仿真中加入计算函数或者通过查找表进行查找)和电容cb4，所述电感lb8靠近所述电容cb12的一端通过依次通过电阻rb17、电感lb10和电感cb4接地(本实用新型的地为仿真中的参考地)并且所述电感lb8靠近所述电容cb12的一端还连接所述自定义电源udm。
45.更进一步的是，所述三相线缆差模等效电路包括包括电感lb2、电感lb3和电感lb4，其中：
46.所述自定义电源udm远离电阻rb17的一端依次通过电阻rb4、所述电感lb2、电阻rb5、所述电感lb3、电阻rb6和所述电感lb4的一端电性连接，所述电感lb2和所述电阻rb5的
共接端与电容cb5的一端电性连接并且所述电容cb5的另一端通过电感lb13和电阻rb18接地，所述电感lb3和所述电阻rb6的共接端与电容cb6的一端电性连接并且所述电容cb6的另一端和所述电容cb5的另一端之间连接有电感lb12和电阻rb16，所述电感lb4的另一端与电容cb7的一端电性连接并且所述电容cb7的另一端和所述电容cb6的另一端之间连接有电感lb11和电阻rb16；
47.所述电机差模等效电路包括包括电感lb5、电感lb6和电感lb7，其中：
48.所述电感lb5的一端通过电阻rb7和所述电感lb4的另一端电性连接并且所述电感lb5的另一端依次通过电阻rb8、电阻rb9、电阻rb10和电阻rb12与所述电容cb7的另一端电性连接，所述电阻rb8的两端并接有电容cb8并且所述电阻rb9的两端并接有电容cb9，所述电阻rb10的两端并接有电容cb10并且所述电阻rb10的两端还并接有串联的所述电感lb6和电阻rb11，所述电阻rb12的两端并接有电容cb11并且所述电阻rb12的两端还并接有串联的所述电感lb7和电阻rb13。
49.本实用新型的原理为：
50.通过矢量匹配法对电机模型进行参数提取，并且将电机模型分为以下几个提取：
51.1、电机参数提取：利用阻抗分析仪分别测试得到电机本体的差模阻抗和共模阻抗曲线；利用改善的矢量匹配法对电机阻抗曲线进行拟合，得到差模阻抗和共模阻抗的网络函数；将网络函数转换为电机的差模等效电路模型和共模等效电路模型，从而获得电机共模等效电路和电机差模等效电路。
52.2、dc/ac模块参数提取：利用示波器及高压差分探头可以测试差模干扰电压与共模干扰电压，将其分别作为差模干扰源与共模干扰源。利用阻抗分析仪可测得功率模块对地的等效寄生电容，结合共模干扰源，可以得到dc/ac模块共模部分的dc/ac共模等效电路。利用lcr电桥测试直流支撑电容的容值及其等效寄生电容，利用双脉冲测试可以得到功率模块与直流支撑电容回路的等效寄生电感，结合差模干扰源，可以得到dc/ac模块差模部分的dc/ac差模等效电路。
53.3、直流线缆和三相线缆参数提取：利用有限元仿真可以得到线缆的等效电感、寄生电容；通过线缆的电阻率、截面积及长度可以计算线缆的电阻；结合差模干扰和共模干扰在直流线缆和三相线缆上的流通路径关系，可以分别得到直流线缆和三相线缆的共模等效电路和差模等效电路。
54.4、lisn参数提取：通过lisn的使用手册可以得到lisn的等效电路。结合差模干扰和共模干扰在lisn上的流通路径关系，可以分别得到lisn的电源网络共模等效电路和电源网络差模等效电路；
55.获得各个模块的仿真共模等效电路和仿真差模等效电路中，就可以在一定条件下判断仿真电路与实际电路的准确性，如果准确性高的话就可以运用于滤波器的设计等。
56.值得一提的是，本实用新型专利申请涉及的电驱系统emc参数提取电路等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本实用新型专利的发明点所在，本实用新型专利不做进一步具体展开详述。
57.对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。