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汽車(chē)中的電磁兼容
作者:  日期:2017-02-06  瀏覽次數:1702次  來(lái)源:
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      汽車(chē)是一個(gè)復雜的系統,電磁兼容需要將其作為一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行分析,但是,過(guò)于復雜的模型往往又超出人們的解決能力,因此汽車(chē)的電磁兼容分析大多是針對特定的具體問(wèn)題采取一些簡(jiǎn)化的方法。
      1、整車(chē)分析
      汽車(chē)EMC的整車(chē)分析主要是研究車(chē)內電磁輻射的發(fā)射及耦合。由于車(chē)體是金屬材料,對電磁場(chǎng)的分布有很大影響,車(chē)體的形狀、尺寸對干擾的影響需要通過(guò)電磁場(chǎng)計算來(lái)分析判斷,它的計算量很大,在這種情況下,輻射源信號一般以電路分析的結果作為已知量,或把源和場(chǎng)通過(guò)一種松散的耦合方式聯(lián)系起來(lái)。場(chǎng)計算的方法包括限元法、矩量法、時(shí)域有限差分法以及有限差分和有限體元混合法等,導線(xiàn)中場(chǎng)源的計算一般使用傳輸線(xiàn)法。各種場(chǎng)計算方法各有特點(diǎn),有限元法易于處理多種介質(zhì)、復雜結構的問(wèn)題,但開(kāi)域的外部邊界條件不易確定;矩量法易于構件車(chē)體模型,但不易處理多種介質(zhì)問(wèn)題;時(shí)域有限差分法易于處理瞬態(tài)變化的場(chǎng),但模型邊界的曲面輪廓只能用階梯形狀表示。
      2、串擾分析
      汽車(chē)中的各種連線(xiàn)很多,且往往綁扎在一起,因此其相互之間的串擾是重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。對于頻率較低的干擾信號,考慮其電場(chǎng)和或磁場(chǎng)耦合,可用集總參數模型進(jìn)行分析;但當干擾信號頻率高達上百兆赫時(shí),則必須考慮信號的傳輸延遲帶來(lái)的影響,因此,傳輸線(xiàn)法和多導體傳輸線(xiàn)法成為分析串擾的主要方法。同時(shí),試驗測量也是必不可少的工具。
      在分析汽車(chē)中導線(xiàn)間的串擾時(shí),一個(gè)很重要的問(wèn)題需要考慮,就是導線(xiàn)布置中的不確定性,即導線(xiàn)束距離車(chē)體的實(shí)際距離在每輛車(chē)中都不完全一樣,同一輛車(chē)內不同部位的距離也不一樣,導線(xiàn)束中的任意兩根導線(xiàn)之間的距離也無(wú)法完全確定,因此對其串擾的分析需要考慮導線(xiàn)布置的隨機性,用概率的方法計算其可能的干擾及出現幾率。
      3、接地問(wèn)題
      汽車(chē)中出于成本方面的考慮,電源一般采用單線(xiàn)系統,即從電源正端到用電設備的正端用一根導線(xiàn)連接,從設備的負端返回電源負端的通路不用導線(xiàn)連接,而是將電源和設備的負端均接地,返回電流通過(guò)地系統流通,這里的地包括車(chē)體、發(fā)動(dòng)機殼及接地線(xiàn)。由于不同設備、回路使用共同的地系統,不同信號之間相互干擾的機會(huì )增大;由于地不是一個(gè)完整的平面,而是由多個(gè)導體拼接而成,內部電流的流通會(huì )受到一定的限制,使得返回電流的路徑難以預測,從而增加了干擾分析的難度。
      除了上面列出的問(wèn)題,汽車(chē)EMC研究也包括車(chē)用電子系統中的具體問(wèn)題研究,如供電系統、電壓變換、蓄電池特性、電機驅動(dòng)、模擬電路干擾、數控系統等,這些問(wèn)題一般可采用通常的EMC分析和處理方法。
      目前的EMC研究還不能完全提供工程有效的解決汽車(chē)EMC問(wèn)題的方法,還有待于進(jìn)一步發(fā)展。在整車(chē)系統分析上,逼近現實(shí)的建模和巨大的計算量之間的矛盾是要解決的關(guān)鍵問(wèn)題,需要模型精確性和算法效率;車(chē)內串擾及接地問(wèn)題需要從機理及算法上進(jìn)一步完善;專(zhuān)家系統有待于在實(shí)際應用中不斷完善;伴隨著(zhù)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展出現的新問(wèn)題也需要不斷發(fā)現和解決。
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