CN107966616B - 基于车体三维模型的电动车电磁场发射强度测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于车体三维模型的电动车电磁场发射强度测试方法，包括如下步骤：建立电动车的整车三维模型和电波暗室模型；电动车在测试工况运行时，对其高压电驱动系统部件的电磁发射强度进行测试，得到辐射源数据，再将辐射源数据加载到电动车相应的部件模型和线束模型上；将加载过辐射源数据的整车三维模型导入电波暗室模型，进行电动车电磁场发射强度的仿真计算及转换，得出最终的仿真结果。当测试结果不能满足要求时，对高压电驱动系统部件及其线束进行整改，将整改后测得的辐射源数据重新测量并加载到相应部件及其线束模型上即可，不用反复使用电波暗室对电动车整车进行实测，降低了对电动车进行电磁兼容试验时的经济成本，缩短了试验的周期。

Description

基于车体三维模型的电动车电磁场发射强度测试方法
技术领域
本发明涉及电动车整车电磁兼容仿真技术领域，具体涉及一种基于车体三维模型的电动车电磁场发射强度测试方法。
背景技术
目前，传统燃油汽车的能源主要依靠于石油，而石油短缺及燃油排放的尾气对环境造成严重污染已使得人类越来越迫切研究出新的绿色交通工具。作为绿色交通工具，电动车辆不仅节能效果显著，能源综合利用率大幅度提高，而且尾气零排放，环境效益明显，因此电动车辆的使用越来越广泛。
电动车辆的高压电驱动系统部分，如蓄电池、电机控制器和驱动电机等，在工作时会产生较强的磁场，造成电磁干扰。电磁干扰不仅会影响放射源周围设备的工作，而且还会对其附近人员的身体造成危害。因此，为了减少电磁干扰带来的危害，需要对电动车辆进行电磁兼容试验，将其电磁干扰控制在可接受的范围内。
目前对电动车辆进行电磁兼容试验的方法是采用实车进入电波暗室进行测量，即将电动车放在电波暗室中对其进行测试，如果检测结果不合格，则需要对电动车进行整改，整改后再次进行测试。这种方法虽然能够将电动车的电磁干扰控制在可接受的范围内，但是需要反复使用电波暗室的试验设备对电动车进行测试，不仅需要投入大量的时间，同时还需要较高的经济成本。
发明内容
本发明提供一种基于车体三维模型的电动车电磁场发射强度测试方法，用于解决上述对电动车进行电磁兼容试验时成本较高的问题。
基于车体三维模型的电动车电磁场发射强度测试方法，包括如下步骤：
(1)建立电动车的整车三维模型和电波暗室模型；
(2)电动车在测试工况运行时，对其高压电驱动系统部件的电磁发射强度进行测试得到辐射源数据，再将辐射源数据加载到电动车相应的部件模型和线束模型上；
(3)将加载过辐射源数据的整车三维模型导入电波暗室模型，进行电动车电磁场的仿真计算及转换，得出最终的仿真结果。
本发明所提供的一种基于车体三维模型的电动车电磁场发射强度测试方法，首先实测出电动车高压电驱动系统部件的电磁发射强度，并将其导入电动车三维模型相应的部件中，然后在电波暗室模型中仿真计算得到电动车的电磁辐射强度，当测试结果不能满足要求时，只需在电动车的三维模型中进行整改、再次仿真计算即可，不用反复的使用试验设备对电动车进行实测，不仅降低了对电动车进行电磁兼容试验时的经济成本，而且还缩短了试验的周期。
进一步的，所述电动车的高压电驱动系统部件包括为蓄电池、动力电池、电机控制器、驱动电机、电机控制器、低压供电线、动力电池输出线、电机控制器三相线和电机控制器旋变线。
进一步的，所述辐射源数据是由近场探头采集到的核心部件的近场辐射强度数据和高压探头采集到的连接部件内部的传输信号，根据各部件和线束布置的位置，经过归一化处理后得到的各部件和线束的场强数据。
进一步的，所述电波暗室模型中包括测试天线模型。
附图说明
图1为电动车高压电驱动系统的示意图；
图2为电动车高压电驱动系统辐射源等效模型示意图；
图3为电动车三维模型在电波暗室中模拟测试的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种基于车体三维模型的电动车电磁场发射强度仿真方法，用于解决对电动车进行电磁兼容试验时成本较高的问题。
基于车体三维模型的电动车电磁场发射强度测试方法，包括如下步骤：
(1)建立电动车的整车三维模型和电波暗室模型；
(2)电动车在测试工况运行时，对其高压电驱动系统部件的电磁发射强度进行测试得到辐射源数据，再将辐射源数据加载到电动车相应的部件模型和线束模型上；
(3)将加载过辐射源数据的整车三维模型导入电波暗室模型，进行电动车电磁场的仿真计算及转换，得出最终的仿真结果。
本发明所提供的一种基于车体三维模型的电动车电磁场发射强度测试方法，首先实测出电动车高压电驱动系统部件的电磁发射强度，并将其导入电动车三维模型相应的部件中，然后在电波暗室模型中仿真计算得到电动车的电磁辐射强度，当测试结果不能满足要求时，只需在电动车的三维模型中进行整改、再次仿真计算即可，不用反复的使用试验设备对电动车进行实测，不仅降低了对电动车进行电磁兼容试验时的经济成本，而且还缩短了试验的周期。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
本实施例所提供的一种基于车体三维模型的电动车电磁场发射强度测试方法，其步骤如下：
(1)建立电动车的整车三维模型和电波暗室模型；
依据电动车实车建立电动车车体的三维模型，依据实测场地情况建立电波暗室模型，电波暗室模型包括相应的测试天线模型；建模时可采用Ansys、CST 和Ansoft HFSS等磁场建模软件；
(2)电动车在测试工况运行时，对其高压电驱动系统部件的电磁发射强度进行测试得到辐射源数据，再将辐射源数据加载到电动车相应的部件模型和线束模型上，具体方法如下：
首先提取电动车的高压电驱动系统的主要部件，包括核心部件和连接部件，如图1所示，其中核心部件包括蓄电池1、动力电池7、电机控制器3和驱动电机6，连接部件包括电机控制器低压供电线2、动力电池输出线8、电机控制器三相线4和电机控制器旋变线5；然后在电动车在测试工况运行时，采用近场探头采集核心部件的近场辐射强度数据，采用高压探头采集连接部件内部传输的信号，并根据核心部件和连接部件布置的位置，将核心部件的近场辐射强度数据和连接部件的内部传输信号进行归一化处理，得到高压电驱动系统部件的辐射源数据；最后将辐射源数据导入整车的三维模型中相应的部件和线束模型中，实现被测部件的建模，如图2所示，其中9为整车三维模型；10 为驱动电机等效发射场源；11为电机控制器三相线等效源；12为旋变线等效源；13为电机控制器等效发射场源；14为动力电池输出线等效发射场源；15 为动力电池等效发射场源。
(3)将电动车车体三维模型导入电波暗室模型，进行电磁场的仿真计算及转换，得出最终的仿真结果。
将加载过高压电驱动系统部件辐射源等效模型的整车三维模型导入电波暗室模型，进行仿真测试，如图3所示，其中9为整车三维模型；16为电波暗室模型；17为电驱动系统发射场源等效模型；18为测量天线等效模型；图右侧为可选不同测试天线类型。经仿真计算，获得天线端接收到的电磁波能量，最终换算得到测试仿真结果。如果仿真结果不能满足要求，则对整车三维模型进行整改，再次按照上述方法进行测试，直到电磁干扰在可接受范围内。
在本实施例中，电动车高压电驱动系统部件选取为蓄电池、动力电池、电机控制器、驱动电机、电机控制器、低压供电线、动力电池输出线、电机控制器三相线和电机控制器旋变线；作为其他实施方式，可以根据需要选取相应的部件，如只选取动力电池、电机控制器和驱动电机，对线束部分单独进行测试。
以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.基于车体三维模型的电动车电磁场发射强度测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）建立电动车的整车三维模型和电波暗室模型；所述电波暗室模型中包括测试天线模型；
（2）电动车在测试工况运行时，对其高压电驱动系统部件的电磁发射强度进行测试，再将各部件的电磁发射强度加载到电动车相应的部件模型和线束模型上；
（3）将已加载电磁发射强度的整车三维模型导入电波暗室模型，进行电动车电磁场的仿真计算及转换，得出最终的仿真结果，该仿真结果即为电动车的电磁辐射强度，该电磁辐射强度用于确定电动车电磁辐射是否满足要求。
2.根据权利要求1所述的基于车体三维模型的电动车电磁场发射强度测试方法，其特征在于，所述电动车的高压电驱动系统部件包括蓄电池、动力电池、电机控制器、驱动电机、低压供电线、动力电池输出线、电机控制器三相线和电机控制器旋变线。
3.根据权利要求1所述的基于车体三维模型的电动车电磁场发射强度测试方法，其特征在于，所述电磁发射强度是由近场探头采集到的核心部件的近场辐射强度数据和高压探头采集到的连接部件内部传输的信号，根据各部件和线束布置的位置，经过归一化处理后得到的各部件和线束的场强数据。
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