采用LCL 型滤波器的车用电子水泵降噪技术研究

李亚伟，何郑，祝宸，马西沛

（201620 上海市 上海工程技术大学 机械与汽车工程学院）

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近年来汽车电子水泵凭借其结构紧凑和精准冷却等优点，在汽车发动机冷却系统、涡轮增压器及动力电池等领域中得到广泛运用。然而电子水泵在汽车自动启停或汽车后冷却时，会产生令人耳不适的高频电磁噪声，会极大影响汽车的NVH 水平。目前国内对汽车电子水泵的研究主要集中在电子水泵水力设计[1]、电子水泵控制系统的研发[2-6]、故障及性能检测系统[7-8]等方面，对于电子水泵的电磁噪声研究较少。

影响电子水泵NVH 水平的主要因素包括：流体动力噪声、机械噪声和驱动电机的电磁噪声。由于电子水泵采用电压源逆变器输出的PWM (脉冲宽度调制)波进行供电，其含有的大量高次谐波作用于电机定子线圈使电机产生振动，向外辐射电磁噪声。这些近似纯音的电磁噪声不仅主观感觉上特别尖锐和刺耳[9]，而且会产生严重的EMI(电磁干扰)和EMC(电磁兼容)等问题。

要抑制电子水泵的电磁噪声，主要应消除或削弱这些高次谐波对电子水泵的影响。目前在逆变电路输出端增加滤波器设计是一种简单而经济抑制高次谐波的方式，该方式既不会因为增加载波频率而引起开关损耗，也不会增加输出电压电平数使得电路的复杂程度增加。常见的滤波器主要有L 型、LC 型及LCL 型滤波器，其高频信号衰减率分别为20，40，60 dB/dec[10]。其中，LCL型滤波器对于高频谐波衰减效果最好，还具有体积小和成本低的优点而广泛应用[11-13]。……