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一、如何構(gòu)建汽車EMC的工程理論框架

 

導(dǎo)言：汽車EMC作為一門工程性極強的交叉學(xué)科，覆蓋了電磁場、電磁波、通信、SI、PI、測量、結(jié)構(gòu)等多學(xué)科，對應(yīng)用工程師提出了前所未有的要求。本小節(jié)旨在通過淺入深出的講解，緊密聯(lián)系汽車EMC的實際工程經(jīng)驗，建立“3大要素，4大基礎(chǔ)概念”理論框架，重點突擊汽車EMC的誤區(qū)，為學(xué)員最大限度地建立理論邊界。

 

1、汽車電磁兼容高級工程師需要具備的知識體系

 

2、汽車電磁兼容涉及的重要概念及其理論

 

（1）汽車電磁兼容3大要素

 

（2）汽車電磁兼容4大基礎(chǔ)概念

 

（3）屏蔽理論以及汽車工程應(yīng)用

 

（4）汽車EMC濾波器設(shè)計、應(yīng)用

 

（5）汽車上的“地”的理解

 

（6）共模與差模干擾的建模原則與機理

 

（7）近場耦合、遠場輻射理論基礎(chǔ)與應(yīng)用

 

（8）電磁兼容領(lǐng)域中時、頻域分析

 

3、利用基礎(chǔ)理論分析汽車EMC的若干典型問題及整改方案

 

（1）利用耦合路徑分析ESD故障

 

（2）利用共模/差模整改雨刮電機超標問題

 

（3）利用近場耦合、遠場輻射分析GBT18387超標機理

 

（4）利用天線理論分析整車DC/DC系統(tǒng)超標原理

 

二、如何深入理解汽車EMC測試要領(lǐng)

 

導(dǎo)言：汽車EMC工程性極強決定了其依靠試驗的重要特征。從零部件測試到整車測試都需要工程師了解標準的規(guī)程與制定背景，甚至需要工程師了解標準的不合理性，從而真正理解標準，為解決問題、建立自身標準體系打下基礎(chǔ)。

 

1、整車EMC測試關(guān)鍵點

 

（1）如何通過低要求的公告測試，解析建立自己的測試規(guī)范與要求

 

①整車最新GB18387/GB14023測試標準解讀

 

②為什么干擾9kHz-150KHz被取消？

 

（2）GB34660要點分析

 

（3）整車天線測試（CISPR25）需要注意哪些細節(jié)，以及測試中的限制條件與注意事項①BBA，豐田等車企最關(guān)心的測試項目，為什么國內(nèi)OEM不甚關(guān)心？

 

（4）整車與零部件測試關(guān)聯(lián)性討論

 

①零部件達到什么標準能夠同時通過整車的標準測試

 

（5）非公開探討：智能汽車AEB、ACC、BSD等功能的EMC測試方案完整版

 

①不需要唯一的解決方案，但目標一定都一致，那我們目標在哪？

 

（6）非公開探討：網(wǎng)聯(lián)汽車V2X，V2VEMC測試環(huán)境的搭建方案

 

①汽車當成手機測試的概念太局限，行業(yè)內(nèi)無法提供讓人滿意的整體方案

 

2、關(guān)鍵零部件EMC測試關(guān)鍵點

 

（1）零部件高壓系統(tǒng)GB18655/CISPR25-2016熱點解讀

 

①電機帶載系統(tǒng)各測試設(shè)備對比，測試結(jié)果的解讀，帶載測試真的那么重要，替代方案是否可行？

 

（2）高壓屏蔽線纜及其連接器的屏蔽效能測試方法對比

 

①注入法、吸收鉗法、三同軸法與電流探頭法；

 

②對于屏蔽測試，為什么GBT37133電流探頭法從技術(shù)上存在明顯不合理性？

 

③為什么國際上采用表面轉(zhuǎn)移阻抗而不采用屏蔽衰減因子表征低頻的屏蔽效能？

 

（3）以太網(wǎng)物理層測試

 

①OSI底層物理層測試需要掌握的項目，涉及EMC，SI領(lǐng)域

 

三、新能源汽車整車與關(guān)鍵零部件EMC設(shè)計

 

導(dǎo)言：汽車EMC設(shè)計在國外OEM往往嵌套在整車開發(fā)的V模型內(nèi)，由于國內(nèi)起步太晚，往往希望通過外部服務(wù)的形式一步到位建立整個車廠的EMC能力與體系，首先答案是否定的。真正的汽車OEM與零部件EMC體系建立一定是個系統(tǒng)工程，一定是主機廠主導(dǎo)，外協(xié)合作方式建立頂層設(shè)計，日積月累的一個過程。當然，很多車廠想通過購買的形式一次性建立體系，難度非常高。國內(nèi)汽車EMC起步太晚，可能提供服務(wù)商的工程師在汽車設(shè)計經(jīng)驗也不足。本節(jié)課主要幫汽車EMC相關(guān)從事人員梳理下我們需要建立什么樣的體系，通過怎樣方式與量化，怎樣做出有工程指導(dǎo)意義的設(shè)計指導(dǎo)書。

 

1、如何應(yīng)對汽車行業(yè)發(fā)展對電磁兼容技術(shù)提出的挑戰(zhàn)

 

（1）明確行業(yè)真正的痛點，不在無工程價值的課題上投入成本

 

2、新能源汽車整車級電磁兼容整改流程

 

（1）基本的問題導(dǎo)向的思路，設(shè)計一定來源于問題，而且車型不同會導(dǎo)致方案不同，但可以歸納出通用指導(dǎo)方案

 

（2）新能源汽車主要干擾源頻譜分析

 

（3）新能源汽車整車EMC干擾源排查技巧

 

（4）新能源汽車EMC性能優(yōu)化策略:巧用鐵氧體、屏蔽、濾波、布線原則

 

3、整車電磁兼容設(shè)計通用要領(lǐng)

 

（1）通用設(shè)計方案八九不離十，為什么還要投入沒有意義的成本，抓住“零部件管控、線束布局設(shè)計、接地優(yōu)化設(shè)計、整車管控”核心思想

 

（2）整車企業(yè)EMC能力建設(shè)體系探討

 

（3）整車汽車EMC開發(fā)與風(fēng)險體系建立

 

（4）整車高壓導(dǎo)線布線設(shè)計與低壓導(dǎo)線布線設(shè)計（典型設(shè)計模型，關(guān)鍵問題點）

 

（5）整車接地系統(tǒng)設(shè)計與重要性討論，如何評估接地系統(tǒng)的合理性

 

4、關(guān)鍵零部件電磁兼容設(shè)計通用要領(lǐng)

 

（1）高壓線纜及其連接器的屏蔽設(shè)計

 

（2）電機驅(qū)動系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計（板級，子系統(tǒng)級，系統(tǒng)級）

 

（3）敏感設(shè)備（典型傳感器系統(tǒng)）抗擾設(shè)計規(guī)則

 

5、企業(yè)標準的建立—某國外車企ISO7637，ISO11452-9標準建立之路

 

（1）絕不是“抄”字訣，標準體現(xiàn)一個企業(yè)的DNA四、汽車EMC仿真工程化實踐

 

導(dǎo)言：汽車EMC的仿真一直是行業(yè)內(nèi)比較爭議的課題，不同于熱仿真與流體力學(xué)仿真，EMC仿真模型往往達不到工程要求。本課程旨在建立工程師的仿真思路，明確什么項目可以為，什么項目不可以為，什么時候一定結(jié)合工程測試，什么時候誤差可以接受。仿真能力是體現(xiàn)一個公司真正設(shè)計實力的腳本，但是否應(yīng)用工程領(lǐng)域、是否解決問題、是否協(xié)助設(shè)計的仿真工具可靠的唯一黃金準則。

 

1、汽車EMC主流仿真軟件的介紹

 

（1）算法，計算效率，應(yīng)用場景以及它們各自的優(yōu)缺點

 

2、整車級與零部件級仿真流程

 

（1）如何通過整車CAD模型簡化成合適的電磁仿真模型

 

（2）零部件系統(tǒng)級參數(shù)提取以及模型建立方法（black-Box模型，White-Box模型，SPICE模型？）

 

（3）如何評估仿真模型的有效性以及其限制

 

（4）合理利用仿真模型達到事半功倍的效果

 

（5）聯(lián)合仿真的準則

 

（6）越復(fù)雜越不可靠，如何用分級原則降低模型的復(fù)雜度）

 

3、汽車EMC仿真典型案列

 

（1）基于電路模型的點火系統(tǒng)EMC仿真分析

 

（2）參數(shù)提取、模型建立、EMC分析、參數(shù)化分析（仿真演示）

 

（3）如何利用XFDTD建立工程應(yīng)用的人體電磁防護模型（現(xiàn)場演示）

 

（4）基于Simulink電機控制器電磁兼容仿真分析（白盒子模型，如何思考仿真模型中各種實際工況？）

 

（5）高壓屏蔽線纜及其連接器的標準模型（Maxwell3D，解析解，SPICE模型），并且基于參數(shù)化分析進行優(yōu)化設(shè)計（軟件演示過程）

 

4、EMC快速仿真技巧

 

（1）線纜與接頭的屏蔽效能快速仿真

 

（2）高低壓耦合的快速仿真

 

（3）系統(tǒng)中電容、電感的快速仿真