[发明专利]一种电动车高压系统辐射发射建模仿真及预测方法

说明书

本发明涉及一种电动车高压系统电磁辐射发射的建模与仿真预测方法，包括整车3D数模数据简化；通过Hypermesh进行电磁网格划分；根据整车模型及高压系统结构采用FEKO仿真建模与计算；通过仿真计算处理得到端口S参数并转化为Z参数；对虚拟天线端口电压计算并得出结果；对虚拟天线进行天线标定；采用MATLAB基于多端口网络建模进行仿真计算。本方法根据实车测试标准及多端口网络理论，针对整车级高压系统辐射发射问题进行预测，并通过仿真计算得到高压系统辐射电场水平及辐射磁场水平；实现了电场辐射及磁场辐射水平良好预测，从而有效应对整车级辐射发射存在的问题，提前识别风险，降低后期车辆整改测试等成本，提升研发水平。

技术领域

本发明属于汽车电磁性能建模及仿真技术领域，具体涉及一种电动车高压系统电磁辐射发射的建模与仿真预测方法。

背景技术

随着电动汽车兴起，高压器件各种组合方式建立的多功能模块层出不穷，随之带来的电磁兼容问题也越来越多，电磁兼容开发与测试也变得越来越重要。由于整车空间有限，造型固定，线束布置和走向受到越来越多的约束，行业内随之而来的整车在研发和售后都体现出电磁兼容问题。据统计显示，电动车典型的高压系统辐射发射超标失效增多，整改周期长，影响项目进度，成为行业痛点。

针对高压系统辐射发射超标干扰问题，传统的手法都是通过三方机构测试进行摸底，发现问题后进行排查整改，整改后再进行三方测试，通过后，再进行公告测试的方式。因前期的试制车辆由于零件硬件软件不成熟，不具备测试条件，因此EMC测试所采用的车辆通常为项目后期体现正式方案的车辆，整个测试及整改后验证及可量产整改方案的制定的过程制约整车项目开发周期，同时三方机构的测试资源也需要排期。因此，基于传统测试的方式进行的电动车高压系统开发验证工作较费时费力且测不准，同时测试结果容易因测试车辆的差异及测试过程及测试人员水平的差异带来一定程度上的偏差。

现有技术公开了一种电动汽车高压线束共模噪声引起的低频辐射发射预测方法，干扰设备和测量天线的集总参数用等效电路的形式作为网络外接项，通过外接项电流、网络端口特性、天线标定参数预测辐射电场与磁场，降低建模难度，实现了电路参数解耦。但是，该方法关注的是高压线束，对电动车高压系统电磁辐射发射的建模与仿真预测并不适用。

多端口理论是成熟的理论但是在预测电磁兼容方面应用多，多见于理论研究，通过建模理论结合软件计算程序实现量化可视化未见有此应用，如能基于此种工程应用提出一种简单直观的风险预测方法，不仅能提前预测高压系统辐射发射水平，将风险识别提前，还能将对应风险频点采取合适的规避措施提前应用与开发过程，可以避免测试时发现问题再采取措施，从而大大节约项目周期及成本，还能减少项目后期的测试与整改再测试再整改的高成本、长周期的循环。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种电动车高压系统电磁辐射发射的建模与仿真预测方法，以解决简单直观的提前预测高压系统辐射发射水平的问题。本方法采用Hyermesh对整车进行电磁网格建模，采用FEKO软件对高压部件及线束建模，构建虚拟测试场景，通过整车及系统参数设置，配合软件计算得出对应高压系统搭载对应车辆中对整车辐射发射的场强曲线，从而与法规要求的限值进行比对，得出风险点预测，继而可有针对性对风险频点采取及时有效的规避措施。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种电动车高压系统电磁辐射发射的建模与仿真预测方法，包括以下步骤：

A、整车3D数模数据简化；

B、对简化后的整车模型通过Hypermesh进行电磁网格划分；

C、根据整车模型及高压系统结构采用FEKO仿真建模与计算；

D、通过仿真计算处理得到端口S参数并转化为Z参数；

E、对虚拟天线端口电压计算并得出结果；

F、对虚拟天线进行天线标定；