CST電動車EMC模擬(七)——解鎖GB/T18387車輛整體RE模擬的密碼(下)

在前面兩篇案例中我們展示了電場RE的模擬結果,本期繼續向大家展示磁場RE的模擬結果。

參考GB/T-18387的要求,在車身前後左右四個位置放置H-probe ,距離車身3m ,高度1.3m 。

GB/T-18387規定的RE磁場測試天線位置
整車RE測試場景建模(側視圖)

和電場RE模擬類似,透過在電路中設定不同的接地阻抗R,分別模擬屏蔽層接地良好、接地不良、不接地的狀態。從模擬結果可以看出,在150KHz低頻段,屏蔽層接地對磁場屏蔽幾乎沒有效果;屏蔽層兩端接地與一端接地,對磁場RE影響不大;從全頻段來看,還是兩端接地的設計最優。

屏蔽層接地對磁場RE結果的影響

不少車廠為了降低成本,電池包的上蓋會採用非金屬材料,這樣做雖然降低了成本,但是增加了車輛整體RE的風險。我們定義了兩種不同的材料,來模擬金屬(鋁)和非金屬(塑膠)上蓋所帶來的影響。

動力電池包的3D模型

首先來看看電場結果的對比,可以看出鋁金屬上蓋對電場屏蔽效果非常好,如果採用非金屬上蓋,電池包產生的電場輻射很容易導致RE超標。

金屬與非金屬上蓋對電場RE的影響

接下來再看看磁場的模擬結果,鋁金屬上蓋和塑膠上蓋相比,在低頻段差異不大。造成這個現象的主要原因是鋁的磁導率非常低,再加上鋁板很薄,低頻情況下的趨膚深度遠超金屬厚度,無論是吸收和反射都難以獲得需要的屏效。

電池包非金屬上蓋對磁場RE的影響

為了提升低頻磁場的屏蔽,常見的做法是使用高磁導率的金屬(如矽鋼、碳鋼、波莫合金等)或磁屏蔽材料。下面我們定義了一種磁屏蔽材料,u=100 
, Sigma=1.4e6 1/Sm ,厚度1mm 。為了監控磁屏蔽材料的效果,在電池包上方設置一個H-probe 。

磁屏蔽材料的定義
電池包上方H-probe設置

透過CST模擬電池包上方H-probe結果,可以對磁屏蔽材料的效果做出量化評估,方便工程師在設計階段選擇最優的方案。

增加磁性屏蔽材料前後的H-probe對比

小結: GB/T 18387的RE CST模擬流程基本上介紹完了,由於影響整車RE的因素非常多,想要做到模擬和測試一致,需要逐一去識別、判斷不同噪音源的影響,找到最主要的噪音源及路徑。從模擬角度來看,除了車身結構外,內部的關鍵零件能否準確的模擬是成功的關鍵。在這個過程中,還可以透過模擬不同零件、線材、佈局、接地、屏蔽、材料等影響,找到最優的設計方案。

原文轉載來自: 周明 – CST电动汽车EMC仿真(七)——解锁GB/T18387整车RE仿真的密码(下)

系列文章:

CST電動車EMC模擬(一)——馬達的3D建模
CST電動車EMC模擬(二)——馬達控制器MCU的EMC模擬
CST電動車EMC模擬(三)——初探軸電壓
CST電動車EMC模擬(四)——馬達控制器MCU濾波模擬
CST電動車EMC模擬(五)——解鎖GB/T18387車輛整體RE模擬的密碼(上)
CST電動車EMC模擬(六)——解鎖GB/T18387車輛整體RE模擬的密碼(中)
CST電動車EMC模擬(七)——解鎖GB/T18387車輛整體RE模擬的密碼(下)
CST電動車EMC模擬(八)——動力電池阻抗分析與高低壓耦合模擬
CST電動車EMC模擬(九)——實現車輛整體模型的自動化簡化
CST電動車EMC模擬(十)——電動車母排(Busbar)電磁及熱模擬

看更多其他文章:

使用機器學習來優化焊接完整性
CST電源濾波電路模擬(二)——於無聲處聽驚雷
達梭系統2024高峰論壇:AI與虛擬雙生的完美融合

發表迴響

返回頂端