[发明专利]一种电池包电磁干扰建模仿真及测试方法

权利要求书

1.一种电池包电磁干扰建模仿真及测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)确定电磁干扰要素；

以电池包内部传感器为受扰源，电池包外围的电机驱动系统为干扰源，高低压线束为电磁传导干扰路径，空间环境为电磁辐射路径；

b)进行电池包阻抗特性测试，并建立电池包的高频阻抗模型；

c)基于电池包的高频阻抗模型搭建电机驱动系统的等效电路模型，其包括搭建IGBT等效电路模型、线缆模型和电机及控制系统模型；

d)控制电机及控制系统模型与IGBT等效电路模型进行联合仿真，获取逆变器输出侧及直流母线端的共模电流的仿真结果；

e)对电机驱动系统进行传导干扰试验测试，获取逆变器输出侧及直流母线端的共模电流的实验结果，将仿真结果与试验结果进行比较，以验证仿真结果的准确性；

所述联合仿真采用精于电路仿真的Saber建立IGBT等效电路模型和线缆模型，采用精于控制的Matlab/Simulink建立电机及控制系统模型，然后Matlab和Saber进行数据交换，即Matlab向Saber的三相三桥臂逆变器的六个IGBT提供PWM波作为控制信号，Saber向Matlab的电机提供三相电压以驱动电机；

所述联合仿真的实现过程如下：

首先，匹配Saber和Matlab的版本，点击Saber的SaberSimulinkCosim图标，获取该版本Saber所支持的Matlab版本号；在Matlab中安装Saber插件；Saber和Matlab进行数据交换和联合仿真的关键在于Saber向Matlab安装对应版本号的插件，从而Saber可以识别添加了该插件的Matlab程序；

其具体步骤如下：

(1)将SaberSimulinkCosim.dll，SaberCosim.mdl和Saber.jpg三个文件安装在MATLAB安装目录下的work目录下；

(2)在Matlab中打开work目录下的SaberCosim.mdl，将图标拖动至Simulink模型中；点击该图标，设置输入、输出接口的数量，本方法该模块要输入六个PWM控制信号，输出三相电压信号，故有六个输入、三个输出；

(3)数据类型的转换

Simulink中的6个PWM控制信号是逻辑值，而Saber的IGBT驱动需要具体的电压信号；因此，在Simulink中增加Switch模块，阀值设为0.5，当控制信号大于等于0.5时，信号幅值由1转换为15；小于0.5时，信号幅值由0转换为-15；然后在Saber中添加var2v模块，逻辑信号15、-15转换为电压信号15V、-15V；

同时，由Saber传递给Simulink的三相电压值在Simulink中是控制信号，需要转化为电压值；故在Simulink中添加Controlled Voltage Source模块，将信号转换为电压值；

(4)将Simulink的模型导入Saber

在Saber软件中，点击SaberSimulinkCosim功能，在File中选择Import Simulink，此外，SaberCosim传递的是信号，因此除在6个PWM控制信号输入端添加var2v模块外，还需要在3个三相电压输出端还需要添加v2var模块，将电压值转换为信号；

然后，设置同步仿真的交换步长；联合仿真以Saber为主机，Saber与Matlab实时进行数据交换；在联合仿真中Matlab是从机，其仿真步长由交换步长决定，故Simulink仿真设置为变步长，算法为ode23tb；交换步长应该是Saber的仿真步长的整数倍；

最后，在Saber中进行求解，具体步骤包括：

(1)将电路原理图进行Netlist，生成对应的网表，随后进行Simulate；

电路修改后，需要重新生成网表并导入；

(2)进行直流DC分析；

(3)进行时域的瞬态分析，要设置仿真时间、仿真步长及分析的信号；

(4)进行FFT分析，将时域信号转换为频域信号。