CST電動(dòng)汽車(chē)Cable Harness Simulation全流程電磁仿真（含視頻演示）（一）

來(lái)源：CST仿真專(zhuān)家之路更新時(shí)間：2024-06-26 閱讀：

作者 | Zhou Ming

在電動(dòng)汽車(chē)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，整車(chē)線(xiàn)束作為實(shí)現(xiàn)車(chē)輛功能的主要連接載體，支撐了動(dòng)力、供電、信號(hào)傳輸、自動(dòng)駕駛、安全監(jiān)測(cè)等多方面功能的實(shí)現(xiàn)。工程師在設(shè)計(jì)過(guò)程中，也要同時(shí)兼顧多方面的需求，包括電氣性能、安全可靠性、熱設(shè)計(jì)、布置走向、EMC防護(hù)、電磁屏蔽、成本、生產(chǎn)等。從EMC方面來(lái)看，電動(dòng)汽車(chē)中的電機(jī)控制器、OBC、DCDC等高壓模塊是最主要的干擾源之一，易受影響的子系統(tǒng)包括高級(jí)駕駛輔助（ADAS）系統(tǒng) 、導(dǎo)航系統(tǒng)、多媒體系統(tǒng)、FCM碰撞預(yù)警系統(tǒng)以及其他低壓類(lèi)控制信號(hào)。

傳統(tǒng)的汽車(chē)以車(chē)身結(jié)構(gòu)、造型為主，再添加各功能部件的設(shè)計(jì)流程，完全不能適應(yīng)電動(dòng)化的需求。汽車(chē)電動(dòng)化的設(shè)計(jì)流程離不開(kāi)電磁仿真，小到一個(gè)汽車(chē)鑰匙，大到整車(chē)級(jí)EMC問(wèn)題分析，達(dá)索Simulia CST都能提供完備的電磁仿真解決方案。

CST電汽車(chē)線(xiàn)束全流程的電磁仿真方案包括：cable模型創(chuàng)建、cable特征阻抗、S參數(shù)仿真、傳輸特性分析、耦合仿真、屏效仿真以及其他EMC問(wèn)題仿真。接下來(lái)我想通過(guò)一個(gè)真實(shí)的案例來(lái)詳細(xì)介紹CST的整車(chē)線(xiàn)束電磁仿真方案。

上圖是該仿真的系統(tǒng)框圖，包括了電池、DAB、FCM、ECU4個(gè)子模塊。噪聲源頭來(lái)自DCDC電源線(xiàn)，受擾的是DAB的同軸線(xiàn)和FCM的雙絞線(xiàn)。首先是要完成cable模型的創(chuàng)建，可以借助達(dá)索CATIA創(chuàng)建整車(chē)及cable模型，通過(guò)達(dá)索3DE平臺(tái)直接導(dǎo)入CST，這個(gè)過(guò)程非常自動(dòng)化。

cable模型創(chuàng)建（視頻）

上圖是我們根據(jù)實(shí)際走線(xiàn)情況創(chuàng)建的CST仿真模型，通過(guò)CST Cable Studio可以對(duì)每一段走線(xiàn)的類(lèi)型、材料、間距等信息進(jìn)行定義。

cable特征阻抗仿真

接下來(lái)我們來(lái)仿真cable的差共模特征阻抗。以紅色N11-N12這段線(xiàn)束為例，這段走線(xiàn)包含了兩種類(lèi)型的走線(xiàn)，分別是同軸線(xiàn)和電源線(xiàn)。通過(guò)軟件自帶的Impedance Calculator功能，可以很方便的計(jì)算出同軸線(xiàn)的差模特征阻抗是45.83歐，線(xiàn)束對(duì)結(jié)構(gòu)件的共模特征阻抗為269.3歐。