Untersuchung der Dämpfungseigenschaften des Hochvoltbordnetzes in Elektrofahrzeugen

Inhalt:
Baugruppen der Leistungselektronik mit transienten Schaltvorgängen verursachen Wechselspannungsanteile im Hochvoltbordnetz, die Strom- und Spannungsoberschwingungen mit Frequenzausprägungen bis in den zweistelligen MHz-Bereich zeigen. Die Hochvoltleitungen können dann abhängig von Länge und Ausführung als effektive Antennenstrukturen agieren. Zur Einhaltung der elektromagnetischen Verträglichkeit, werden bereits Schirmungen der Hochvoltleitungen eingesetzt. Jedoch muss für eine effektive elektromagnetische Entkopplung die Schirmung auch in den angeschlossenen Gehäusen konsequent weitergeführt werden. Hierbei sind materialspezifische Anforderungen zu beachten, die Gewichts- und Kostenoptimierungen unterliegen. Daher wird für die in der Elektromobilität relevanten Frequenzbereiche eine theoretische Abwägung der erreichbaren Schirmdämpfungsmaße für exemplarische Gehäuseabmessungen durchgeführt. Anschließend werden die intrinsischen Schirmdämpfungswerte von drei unterschiedlichen Materialien im Frequenzbereich 10 MHz bis 100 MHz messtechnisch erfasst und die Relevanz für Anwendungen in der Elektromobilität bewertet. Die koaxial aufgebauten Hochvoltleitungen unterscheiden sich in ihrem Systemverhalten von anderen Leitungen mit koaxialem Design. Kopplungsdämpfung und Transferimpedanz sind wichtige Kenngrößen solcher Leitungen. Zur Bestimmung dieser Eigenschaften ist eine Anpassung der gängigen Messtechnik auf den konkreten Anwendungsfall notwendig. Das entsprechende Vorgehen, sowie die ermittelten Eigenschaften werden im Folgenden näher erläutert.