【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁干扰分析，特别涉及一种基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模型构建方法及应用。
技术介绍
1、电磁安全性评估在电动汽车动力系统设计中的角色至关重要，电磁安全性评估可以确保电动汽车动力系统的相关设备在工作时不会对彼此或其他车辆设备产生不良影响，同时也确保电动汽车不会对外部环境造成干扰。电磁安全性评估需要对系统在不同工况下的电磁辐射水平进行评估，以确保其符合相关的安全标准。在评估过程中，需要考虑电力电子器件的开关频率、系统的工作状态以及车辆的行驶环境等因素。同时，还需要对评估结果进行验证和确认，以确保其准确性和可靠性。但是，现有的电磁安全性评估的模型准确性较差，导致电子相关器件布局不合理，使得车内的电磁辐射强度较大，危害人体健康；器件频率响应不稳定，导致动力系统运行的稳定性较差。
2、现有技术一，申请号：cn 202410598667.x公开了一种基于整车电磁混响室的汽车电磁抗扰测试方法及设备，方法包括：获取整车电磁混响室搅拌桨按额定转速旋转期间接收天线接收到的采样数据；基于采样数据计算搅拌桨旋转至不同位移量时的自相关系数；基于自相关系数确定采样的独立样本间隔；基于独立样本间隔确定最大尺寸搅拌桨的测试旋转角度；根据最大尺寸搅拌桨的测试旋转角度验证整车电磁混响室满足标准场均匀性要求并计算场强标定数据；基于场强标定数据进行汽车电磁抗扰测试。虽然可有效缩短汽车电磁抗扰测试的时间，提高测试效率。但是没有根据评估结果实现电力电子器件的开关频率和布局的优化，从而没有达到降低电磁辐射水平的目的，导致该方案实际应用效果较差。
3、现有技术二，申请号：cn 202311336955.x公开了一种电动汽车的电磁屏蔽方法及电动汽车，包括：建立电动汽车的车辆模型，车辆模型包括车体模型、中控台、音响设备及连接在中控台与音响设备之间的音响控制线路；对车辆模型进行充电仿真，并获得音响控制线路的电磁感应数据；根据电磁感应数据确定音响控制线路的电磁屏蔽薄弱段信息；根据电磁屏蔽薄弱段信息，对电动汽车进行电磁屏蔽操作。虽然能够解决相关技术中的无法针对车载音响的不同区域的电磁屏蔽需求进行电磁屏蔽，造成成本浪费的问题。但是仅针对电动汽车运行过程中的电磁干扰，没有做到各相关电子器件安全前的布局调整，很容易导致电磁干扰屏蔽准确性差，以及各相关电子器件布局不合理，影响工作效率，降低空间使用率的问题。
4、现有技术三，申请号：cn 202311159326.4公开了一种新能源汽车电磁兼容性检测用屏蔽测试盒，包括基准盒体，基准盒体左右两侧均设置有用于调控的调控件、设于基准盒体后端的安装架，通过对通电器和电磁离合器的启停切换调节卷筒和第一屏蔽布的展开和收卷动作，并借此切换对电磁波的吸附动作和反射动作，以此模拟对汽车检测部件的电磁干扰检测环境；并通过齿环和第二齿轮等部件的传动动作而带动检测器进行回转检测，并利用数据转接器与控制终端进行传输动作，虽然有利于提高对电磁兼容性的多样性测试和对比检测数据效果，实现自动化的测试设备。但是屏蔽测试盒的功能较为简单，仅使用了电磁屏蔽措施改善车内的电磁环境，并没有相关的技术实现电子器件布局的合理化调整，没有从根本上杜绝电磁干扰的发生，使得电磁干扰应对措施效果不佳。
5、目前现有技术一、现有技术二及现有技术三存在没有给出电子相关器件布局不合理的优化调整，无法做到有效降低电动汽车内的电磁场强度的问题。因而，本专利技术提供一种基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模型构建方法及应用，通过精确的电磁场仿真和测试，优化电力电子器件的布局和参数设置，降低车辆驾乘空间的电磁场强度，减少电磁辐射对人体的潜在影响。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模型构建方法，包含以下步骤：
2、获取电动汽车的电磁骚扰激励信号源，进行带宽特性的分析，得到电磁骚扰激励信号的频谱特征，再提取电磁骚扰激励信号的特征值；建立电磁骚扰激励信号与特征值的函数关系；
3、构建由动力系统电子骚扰模型、全车三维网格几何模型及人体仿真模型组成的整车电磁环境仿真数学模型，用于分析动力系统的电磁骚扰激励下的频率响应关系；
4、采用整车电磁环境仿真数学模型进行电动汽车空间电磁场分布的计算，验证整车电磁环境仿真数学模型的测量结果进行评估。
5、可选的，进行带宽特性的分析的过程，包含以下步骤：
6、确定待分析的电磁骚扰激励信号源，采用频谱分析仪捕捉电磁骚扰激励信号的频谱特性；在不同转速、负载条件或开关频率下不同工作状态下进行电磁骚扰激励信号采集，记录并存储捕捉的电磁骚扰激励信号波形；
7、使用快速傅里叶变换对电磁骚扰激励信号的时域信号进行转换，获得电磁骚扰激励信号的频域表示，同时输出一组复数，表示各个频率成分的幅度和相位；通过计算复数输出的幅度，获得频谱，即时间信号中各个频率的幅度信息，建立频率轴，绘制频谱图，在频谱图中识别出频率成分，得到突出峰值和频率范围；
8、根据频谱图，定义电磁骚扰激励信号的带宽，分析电磁骚扰激励信号在频率范围内的能量分布和衰减特性。
9、可选的，电磁骚扰激励信号的特征值提取过程，包含以下步骤：
10、将各个电磁骚扰激励信号源放置在一个动力系统的仿真试验平台中，用于模拟各种转速、载荷和环境条件不同工况的真实运行状态；在各个电磁骚扰激励信号源上布置传感器，实时记录各部分在不同工况下的电磁骚扰激励信；
11、确定某一个工况下的一个标准的参考信号，对参考信号的频率响应特征分析，得到包含不同频率点上的增益和相位变化，以及相应的时域特征；从时域信号中提取特征值；计算时域信号的带宽宽度及其幅值大小，根据特征值，进行时域信号的重构，并与参考信号进行对比；
12、在频域信号中提取峰值及其所在的峰值频率和对应的峰值时间，计算相位谱，获取各个频率下的相位信息；从相位谱中提取特征值；
13、依据选择的参考信号，定义其相位谱作为比较的基准，对不同工况下的电磁骚扰激励信号的相位谱与参考相位谱进行差分处理，逐点比较相位谱中的数据，产生一个新的谱，表示两个相位谱在每个频率点上的差异；收集到的差分相位谱将用于电磁骚扰模型的建立中，量化实际电磁骚扰激励信号与参考信号之间的差异。
14、可选的，获取各个频率下的相位信息，包含零频率、直流分量的相位以及各个频率成分的相位延迟。
15、可选的，从相位谱中提取特征值，包含最小相位频率及相位延迟。
16、可选的，仿真试验平台的构建过程，包含以下步骤：
17、明确需要模拟工况以及所需测试的电磁骚扰类型，选择电动机、变速器及负载设备，选择电磁干扰源组件，用于生成不同类型的电磁骚扰信号；选择电流传感器、振动传感器和电压传感器；配备数据采集卡和计算机，用于实时监测、记录和处理实验数据；
18、搭建仿真试验平台的物理结构，包括固定电动机、变速器和负载设备；布置传感器，捕捉到相关部件本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模型构建方法，其特征在于，包含以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模型构建方法，其特征在于，进行带宽特性的分析的过程，包含以下步骤：
3.如权利要求1所述的基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模型构建方法，其特征在于，电磁骚扰激励信号的特征值提取过程，包含以下步骤：
4.如权利要求3所述的基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模型构建方法，其特征在于，获取各个频率下的相位信息，包含零频率、直流分量的相位以及各个频率成分的相位延迟。
5.如权利要求3所述的基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模型构建方法，其特征在于，从相位谱中提取特征值，包含最小相位频率及相位延迟。
6.如权利要求3所述的基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模型构建方法，其特征在于，仿真试验平台的构建过程，包含以下步骤：
7.如权利要求3所述的基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模型构建方法，其特征在于，对参考信号的频率响应特征分析的过程，包含以下步骤：
8.如权利要求1所述的基于整车电磁环境仿真的
9.一种电磁干扰模型在对电动汽车空间电磁场分布的计算中的应用，其特征在于，所述电磁干扰模型通过权利要求1～8任意一项所述基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模型构建方法构建得到。
10.一种电磁干扰模型在对电动汽车动力系统电磁兼容的设计中的应用，其特征在于，所述电磁干扰模型通过权利要求1～8任意一项所述基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模型构建方法构建得到。
...【技术特征摘要】
1.一种基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模型构建方法，其特征在于，包含以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模型构建方法，其特征在于，进行带宽特性的分析的过程，包含以下步骤：
3.如权利要求1所述的基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模型构建方法，其特征在于，电磁骚扰激励信号的特征值提取过程，包含以下步骤：
4.如权利要求3所述的基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模型构建方法，其特征在于，获取各个频率下的相位信息，包含零频率、直流分量的相位以及各个频率成分的相位延迟。
5.如权利要求3所述的基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模型构建方法，其特征在于，从相位谱中提取特征值，包含最小相位频率及相位延迟。
6.如权利要求3所述的基于整车电磁环境仿真的电磁干扰模...
【专利技术属性】
技术研发人员：于湛，李正国，贡恩忠，纪卓巧，邵志敏，
申请(专利权)人：深圳职业技术大学，
类型：发明
国别省市：
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