关键词：纯电动汽车;;车内电磁辐射;;等效模型;;仿真分析;;车辆测试
摘 要：电磁兼容性是纯电动汽车的一个重要研究方向,纯电动汽车的电子设备在使用过程中会产生电磁辐射。车内电磁辐射不仅会干扰车内电子设备和电子系统的正常工作,影响行驶安全,而且对车内人体健康也会产生不良影响。所以,有必要对纯电动汽车车内的电磁环境进行研究与分析。目前,进行电子设备的电磁辐射仿真,通常需要先将研究对象的三维物理模型转化为电磁模型,再进行电磁仿真。这种仿真方法的优点是可以准确表达研究对象的几何特征。但存在以下问题:一方面较多细节的物理模型会使电磁模型变得复杂,从而增加计算量,对计算机计算内存提出很高要求;另一方面,复杂的模型会导致网格产生畸变,使结果出现误差。特别是当研究对象同时包含多个用电设备时,模型尤为复杂,以上两方面问题更加突出,所以探索出一种结果可靠,同时对计算机计算内存要求较低,仿真速度快,仿真时间短的高效电磁辐射仿真方法是十分有必要的。本文以纯电动汽车车内电磁辐射环境为研究对象,提出了一种建立等效模型的高效电磁辐射仿真方法,结果表明该方法用于纯电动汽车车内电磁辐射仿真研究时不仅结果可靠,而且可以达到减少计算量,降低仿真时间的目的。此方法可为多用电设备共同作用下的复杂电磁辐射研究提供一种参考方法。(1)根据电磁辐射原理,确定目标车内主要的电磁干扰源,主要包括通讯天线、驱动电机、DC/DC变换器以及高压线束,根据其工作原理,逐个阐述它们在工作过程中产生电磁辐射的机理。(2)通过对比现有的电磁辐射数值计算方法,结合本文所选纯电动汽车车内电磁辐射的特点,选择时域有限积分法和多层快速多极子方法相结合的数值计算方法,该方法用于纯电动汽车车内电磁辐射的研究时,可减少计算量。(3)针对目前整车级电磁辐射仿真存在干扰源多、模型结构复杂、电磁场深度融合、计算量大,仿真时间长的问题,提出了一种使用等效模型的高效电磁辐射仿真方法,其中高效性主要是指对计算机计算内存要求较低,仿真速度快,仿真时间短,同时仿真结果可靠,该方法以电磁辐射原理为依据,将所选纯电动汽车的主要电磁辐射干扰源模型均等效成合适的偶极子天线模型。(4)使用CST软件对驱动电机的三维物理模型和等效模型进行电磁辐射仿真分析,在仿真条件完全相同的情况下对比仿真结果和仿真时间,说明了本文提出的高效仿真方法可以达到降低仿真时间的目的,并且当研究对象为单系统时,误差较小。(5)使用CST软件完成了整车电磁辐射仿真,并按照标准GJB5313-2004(电磁辐射暴露限值和测量方法)中的要求,设计了纯电动汽车车内电磁辐射强弱分布测试试验,对比测试结果和仿真结果,说明了本文提出的高效电磁辐射仿真方法用于纯电动汽车车内电磁辐射仿真研究时结果可靠。
内 容：原文可通过湖北省科技信息共享服务平台（http://www.hbstl.org.cn)获取