EMI Effects of Reduced DC-Link Capacitance in On-Board Chargers

Abstract

De snelle elektrificatie van transport verhoogt de vraag naar compacte, effici¨ente on-board chargers (OBC’s) in EV’s. Een cruciaal onderdeel is de DC-linkcondensator, die spanningsstabiliteit waarborgt maar ook een aanzienlijk deel van het omvormervolume inneemt. Het verkleinen ervan verbetert de compactheid, maar kan leiden tot meer elektromagnetische interferentie (EMI) en lagere effici¨entie. Deze master thesis onderzoekt hoe de capaciteit kan worden verminderd van 100% tot 20% van de nominale waarde (1410 μF tot 390 μF) om te bepalen wat minimaal vereist is om te voldoen aan de CISPR-25 EMI-limieten en tegelijk spanningsrimpel en thermisch gedrag te behouden. Een prototype, gebaseerd op de OBC uit het PowerDrive-project, werd aangepast met variaties in capaciteit tot 20%. Metingen zijn uitgevoerd volgens de CISPR-25-norm. Zowel geleide EMI als elektrische parameters werden beoordeeld. De resultaten tonen dat effecten door achtergrondruis in EMI-metingen niet eenduidig konden worden vastgesteld, waardoor conclusies vooral zijn gebaseerd op analyse van uitgangsstroom en spanning. Sommige configuraties vertoonden duidelijke rimpel en ruis. Een reductie tot 51% van de nominale capaciteit bleek haalbaar, resulterend in een volumevermindering van 46%.