電動汽車的電磁兼容原理、仿真模型及建模技術 汪泉弟,鄭亞利 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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汪泉弟，鄭亞利 著

圖書標籤:

• 電動汽車
• 電磁兼容
• EMC
• 仿真
• 建模
• 汽車工程
• 電力電子
• 電磁場
• 汽車電子
• 汪泉弟

店鋪： 南源圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030531087

商品編碼：13973368568

包裝：平裝

齣版時間：2017-06-01

圖書基本信息
圖書名稱	電動汽車的電磁兼容原理、仿真模型及建模技術	作者	汪泉弟,鄭亞利
定價	138.00元	齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030531087	齣版日期	2017-06-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝
開本	B5	商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書全麵係統地講述瞭電動汽車電磁兼容的理論、方法及其應用。本書涉及的電磁兼容相關理論、數值計算方法是成熟的，仿真軟件也是工程上*常用的，其目的是幫助使用本書的讀者容易掌握書中的內容，並能應用於工程實踐中。全書共分8 章，從第3 章開始按汽車各子係統的電磁兼容問題進行撰寫，每章內容相對獨立自成體係。書中針對汽車各子係統電磁兼容問題的研究所采用的理論、建模方法和抑製技術並不局限於該係統，這些研究方法在各係統之間是可以通用的。

作者簡介

目錄

編輯推薦

導語_點評_推薦詞

文摘

序言

電動汽車電磁兼容關鍵技術研究：從理論到實踐 電動汽車作為未來交通的重要發展方嚮，其核心競爭力不僅僅在於動力係統的效率和續航裏程，更在於其日益增長的電子化、集成化程度所帶來的電磁兼容（EMC）挑戰。隨著車載電子設備數量的激增，如高壓電池管理係統（BMS）、高性能電機控製器、車載信息娛樂係統、自動駕駛傳感器等，它們之間的電磁乾擾（EMI）和電磁敏感性（EMS）問題變得愈發突齣，直接關係到電動汽車的可靠性、安全性以及法規遵從性。 本書深入剖析瞭電動汽車電磁兼容的內在規律與應對策略，旨在為相關領域的研究人員、工程師以及學生提供一本兼具理論深度與實踐指導的參考著作。我們並非簡單羅列各種測試標準或解決方案，而是著眼於電動汽車電磁兼容現象産生的根本原因，並在此基礎上構建係統的仿真模型與建模技術，最終指導實際的設計與優化。 第一部分：電動汽車電磁兼容基礎理論 在深入探討電動汽車特有的EMC問題之前，我們首先建立瞭堅實的理論基礎。本部分詳盡闡述瞭電磁兼容的基本概念，包括電磁乾擾的産生、傳播和接收機製。我們從麥剋斯韋方程組齣發，迴歸電磁現象的本源，解釋瞭不同頻率、不同耦閤途徑下電磁乾擾的物理過程。 電磁乾擾的産生源頭： 詳細分析瞭電動汽車中各種電子元器件和係統産生電磁乾擾的原理。例如，高壓逆變器中的開關器件（IGBT、MOSFET）在快速開關過程中産生的瞬態電流和電壓變化，會産生寬頻譜的電磁輻射和傳導乾擾。電機運行時産生的電磁噪聲，以及充電過程中産生的諧波電流，都是重要的乾擾源。車載通信總綫（如CAN、LIN、Ethernet）的信號耦閤、電源綫上的噪聲傳遞，也都構成瞭潛在的乾擾源。 電磁乾擾的傳播途徑： 深入研究瞭電磁乾擾在電動汽車內部和外部的傳播方式。這包括： 傳導耦閤： 通過共享的電源綫、信號綫、地綫等導體路徑傳播的乾擾。 輻射耦閤： 通過空間電磁波（近場和遠場）傳播的乾擾。我們詳細討論瞭天綫效應、環形電流、偶極子輻射等概念，並分析瞭綫纜、PCB闆、器件外殼等在電磁輻射中的作用。 電容耦閤與電感耦閤： 分析瞭不同器件之間、綫纜之間存在的寄生電容和電感如何導緻電磁能量的傳遞。 電磁乾擾的接收與敏感性： 探討瞭車載電子設備對外部電磁場的敏感性，以及內部産生的電磁乾擾如何影響其他係統的正常工作。這包括瞭器件本身的電磁敏感性、PCB布局對敏感性的影響、以及電磁屏蔽失效的後果。我們解釋瞭不同類型的電磁敏感性測試（如輻射抗擾度、靜電放電抗擾度、電快速瞬變脈衝群抗擾度等）背後的物理原理。 標準與法規概述： 簡要介紹瞭國際上和中國針對電動汽車電磁兼容性的主要標準和法規，如ISO 11452係列、CISPR 25、GB/T 18655等，並強調瞭理解這些標準背後的科學依據的重要性，而非僅僅停留在滿足測試要求層麵。 第二部分：電動汽車電磁兼容仿真模型 理論的深刻理解是解決實際問題的前提，而仿真技術則是實現高效設計和優化的關鍵工具。本部分聚焦於構建和應用電動汽車電磁兼容的仿真模型，涵蓋瞭從微觀器件到宏觀整車的多個層麵。 電磁場仿真基礎： 介紹瞭幾種常用的電磁場數值計算方法，包括有限元方法（FEM）、有限差分時域方法（FDTD）、矩量法（MoM）等，並分析瞭它們在處理不同幾何形狀、不同頻率特性時的優缺點。 微觀層麵的仿真： PCB闆級EMC仿真： 重點講解瞭PCB布局、走綫、過孔、電源/地平麵設計等對電磁兼容性的影響。通過EMC仿真軟件，可以分析PCB闆的輻射源，評估信號完整性問題，預測傳導乾擾的傳播路徑，並指導優化布局。我們將深入探討差分走綫、阻抗匹配、去耦電容布局、接地策略等關鍵設計要素。 器件級EMC仿真： 分析瞭功率器件（如IGBT、MOSFET）、連接器、電纜等在電磁乾擾産生和耦閤中的作用。通過仿真，可以評估器件的寄生參數對EMC的影響，預測器件的輻射發射強度，並優化器件的封裝和屏蔽設計。 宏觀層麵的仿真： 綫纜束EMC仿真： 電動汽車中復雜的綫纜束是重要的乾擾傳播通道。本部分將介紹如何對綫纜束進行EMC仿真，包括綫纜的排列、屏蔽、絞閤等設計對 EMI/EMS 的影響。我們將討論近場耦閤、串擾等現象在仿真中的建模與分析。 整車EMC仿真： 探討瞭將各種子係統和元器件的EMC模型集成起來，進行整車層麵的EMC性能預測。這包括瞭考慮車身結構、安裝位置、綫纜走嚮等復雜因素對整車輻射和抗擾度性能的影響。我們將介紹如何構建簡化但能反映關鍵EMC特性的整車模型。 電磁熱耦閤仿真： 針對電動汽車高功率運行場景，分析瞭電磁損耗産生的熱量以及溫度變化對器件EMC特性的影響，並介紹相關的耦閤仿真方法。 仿真軟件應用與案例分析： 結閤實際的EMC仿真軟件（如CST, HFSS, COMSOL等），提供詳細的建模步驟和仿真流程，並通過具體的電動汽車EMC問題案例，展示仿真模型的有效性及其在問題診斷和解決方案驗證中的作用。例如，模擬高壓逆變器輻射，分析電池包的電磁屏蔽效果，評估車載雷達對其他係統的乾擾等。 第三部分：電動汽車電磁兼容建模技術 在掌握瞭理論和仿真方法論之後，本部分將聚焦於具體可行的建模技術，旨在將復雜的電磁兼容問題轉化為可計算、可優化的模型。 等效電路模型： 針對特定乾擾源或傳播路徑，構建簡化但能準確反映其EMC特性的等效電路模型。例如，基於寄生參數的功率器件等效電路模型，用於分析傳導發射；或基於傳輸綫理論的綫纜等效模型，用於分析信號完整性與串擾。 多物理場耦閤模型： 深入研究電磁場、電路、熱場、結構場之間的耦閤效應。例如，分析功率器件在開關過程中産生的電磁輻射與其工作溫度、散熱條件之間的關係，從而優化器件設計和散熱方案。 基於經驗和統計的建模： 在某些難以精確建模的復雜情況下，利用大量的實驗數據和統計方法建立EMC預測模型，用於評估整體EMC風險。 參數化建模與優化： 介紹如何通過參數化建模，將設計變量（如PCB走綫寬度、器件間距、屏蔽材料厚度等）集成到仿真模型中，並利用優化算法（如遺傳算法、粒子群優化等）自動尋找最優設計參數，以滿足EMC要求。 建模精度與效率的權衡： 討論在實際工程中，如何根據具體需求（如設計階段、問題診斷階段）選擇閤適的建模方法，並在建模精度和計算效率之間做齣權衡。例如，在概念設計階段采用簡化的模型進行快速評估，在詳細設計階段采用高精度模型進行驗證。 先進建模技術探索： 簡要介紹一些前沿的EMC建模技術，如基於機器學習的EMC預測模型，以及如何利用AI技術輔助EMC參數優化和故障診斷。 結論 本書力求從電磁兼容現象的本質齣發，通過嚴謹的理論分析，結閤先進的仿真工具和實用的建模技術，為電動汽車的電磁兼容設計提供一套完整的解決方案。我們相信，通過掌握本書中的理論知識和技術手段，讀者能夠更深刻地理解電動汽車電磁兼容的挑戰，更有效地進行EMC設計與優化，最終為打造更安全、更可靠、性能更優越的電動汽車貢獻力量。本書的內容並非止於理論的陳述，而是以解決實際工程問題為導嚮，希望能夠激發讀者在電動汽車電磁兼容領域的進一步探索與創新。

評分☆☆☆☆☆

我對電動汽車電磁兼容性這個領域充滿瞭探索的欲望，希望這本書能夠像一本“探險地圖”，為我指明方嚮，讓我能夠更有效地進行學習和研究。我期待書中能夠詳細介紹電動汽車中常見的電磁兼容性問題，並提供一些經典的案例分析，讓我能夠從彆人的經驗中學習。例如，高壓電池係統與低壓控製係統之間的電磁乾擾如何影響車輛的可靠性？無綫通信模塊（如Wi-Fi, 藍牙, 5G）在車輛內部會産生哪些電磁兼容性問題？我希望書中能夠提供一些針對這些問題的深入分析，並給齣有效的解決方案。同時，我也想瞭解電磁兼容性仿真技術在電動汽車設計中的具體應用，比如如何利用仿真軟件來預測電磁乾擾的傳播路徑，如何評估屏蔽結構的有效性，以及如何優化設計以滿足電磁兼容性要求。我希望這本書能夠讓我能夠建立起一個完整的知識體係，讓我能夠自信地麵對電動汽車電磁兼容性方麵的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

我本來抱著極大的熱情想要深入理解電動汽車的電磁兼容性，尤其對仿真模型和建模技術這一塊充滿瞭期待。我設想著書中會有一係列詳實的數據和模型，能夠讓我一步步構建起自己的仿真環境，進行精確的模擬和分析。然而，讀完之後，我感覺更像是在一個陳列室裏匆匆瀏覽，雖然看到瞭很多精美的模型“展品”，但缺乏深入瞭解它們內在運作機製的細節。我希望書中能提供更多關於不同仿真軟件（如ANSYS HFSS, CST Studio Suite, PSpice等）在電動汽車電磁兼容性分析中的具體應用場景，並附帶一些實際操作的教程或案例。例如，如何使用這些軟件來模擬電機産生的輻射乾擾，如何計算屏蔽結構的有效性，或者如何分析開關電源産生的傳導乾擾。此外，對於建模技術，我期望能看到更具啓發性的內容，比如如何根據實際物理結構建立電磁模型，如何簡化復雜的模型以提高仿真效率，以及如何對仿真結果進行驗證和優化。瞭解建模過程中可能遇到的各種假設和近似，以及它們對仿真精度的影響，對我來說至關重要。我希望能通過這本書，不僅僅是“知道”有這些模型和技術，而是能夠“學會”如何運用它們，解決實際的電磁兼容性設計難題。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的期望，很大程度上是源於對電動汽車技術發展前景的憧憬，以及對其潛在電磁兼容風險的好奇。我希望它能成為一本真正具有引領性的學術著作，能夠幫助我洞察未來電磁兼容技術的發展趨勢。具體來說，我期待書中能探討一些前沿的電磁兼容設計理念，比如基於“源抑製”的被動設計方法，以及主動電磁乾擾消除技術的應用前景。此外，對於智能電網和車輛互聯（V2X）等新興技術對電動汽車電磁兼容性的影響，我希望書中能有深入的分析。例如，當電動汽車與外部通信設備進行數據交換時，會産生哪些新的電磁兼容問題？這些問題又該如何解決？我還需要瞭解更多關於電磁兼容性在電動汽車安全性方麵的重要性，不僅僅是設備故障，還包括對駕乘人員和周圍環境潛在的健康影響。書中是否能提供一些這方麵的研究進展和防護措施？我希望這本書能夠提供一個高屋建瓴的視角，讓我能夠站在技術發展的前沿，理解電動汽車電磁兼容性的長遠發展方嚮，並為未來的研究和實踐提供啓示。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺就像是走進瞭一個宏大的新能源世界，但卻發現自己手裏隻有一張模糊的地圖，而地圖上標記的“寶藏”——電動汽車的電磁兼容性，卻被一層又一層濃密的迷霧籠罩著。我期望書中能像一位經驗豐富的嚮導，帶著我穿越迷霧，清晰地指引我前進的方嚮。我特彆希望能看到關於不同類型電動汽車（比如純電動、混閤動力、增程式電動車）在電磁兼容方麵可能存在的獨特挑戰，以及這些挑戰在設計、製造和使用過程中具體是如何體現的。例如，電機産生的電磁乾擾與電池管理係統産生的乾擾在頻譜上是否存在顯著差異？高壓綫束和低壓信號綫之間的串擾問題，是否會有詳細的案例分析和抑製措施？再者，我希望書中能深入探討國際和國內關於電動汽車電磁兼容性的最新法規標準，並解釋這些標準是如何製定的，以及它們對汽車製造商的設計和測試提齣瞭哪些具體要求。瞭解這些標準背後的邏輯和意圖，遠比簡單羅列條文更有價值，能幫助我理解為何某些設計會被判定為不閤格。同時，我也期待書中能涉及電磁兼容性在整車集成層麵的問題，比如不同電子控製單元（ECU）之間的電磁耦閤，以及如何通過閤理的布局和屏蔽來最小化這些影響。總而言之，我希望這本書能夠提供一個全麵、深入且富有實踐指導意義的視角，讓我這個讀者能夠真正理解電動汽車電磁兼容性的復雜性，並為解決這些問題提供切實可行的思路和方法。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的初步印象是，它在理論層麵似乎涵蓋瞭電動汽車電磁兼容性的基礎概念，但卻未能觸及到最核心、最具有挑戰性的工程實踐細節。我渴望這本書能像一本經驗豐富的工程師手冊，提供大量貼近實際的工程案例和解決方案。我希望書中能夠深入剖析電動汽車設計中常見的電磁兼容性問題，例如車載充電器（OBC）的開關噪聲如何影響整車性能，高壓直流（DC）母綫上的瞬態電壓如何産生，以及無綫充電係統（WPT）在電磁兼容方麵需要注意哪些關鍵點。我特彆希望能看到針對這些問題的具體設計指南，比如如何選擇閤適的濾波元件，如何設計有效的屏蔽措施，以及如何進行閤理的布局和布綫。同時，我也想瞭解在實際産品開發過程中，如何進行係統的電磁兼容性測試和認證，包括傳導發射、輻射發射、抗擾度等測試項目，以及如何解讀測試報告，並根據測試結果進行設計改進。這本書如果能提供一個清晰的“從設計到測試”的完整流程，將對我這樣的讀者非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

當我翻開這本書時，我內心深處最期待的是能夠看到關於電動汽車電磁兼容性“疑難雜癥”的解決方案。我希望它能成為一本“兵器譜”，詳細介紹各種針對電磁兼容性問題的“武器”和“戰術”。例如，當車輛在高速行駛時，由於風阻産生的靜電放電（ESD）可能對敏感電子元件造成威脅，書中是否有詳細的ESD防護設計指南？當車輛在城市環境中行駛，周圍存在大量的無綫電信號乾擾，如何保證車載通信和導航係統的正常工作？我希望書中能提供針對這些復雜電磁環境的係統性防護策略。此外，我還想瞭解一些更具前瞻性的電磁兼容性設計思路，比如如何利用電磁吸收材料來降低高頻輻射，如何通過優化天綫布局來減少自乾擾，以及如何設計更具魯棒性的電子係統以抵抗外部電磁乾擾。我希望這本書能夠提供一些“乾坤大挪移”般的解決思路，讓我能夠應對電動汽車在各種復雜電磁環境下可能遇到的各種挑戰。

評分☆☆☆☆☆

我懷揣著學習最前沿技術的熱情來閱讀這本書，期望它能為我打開一扇通往電動汽車電磁兼容性建模與仿真技藝的大門。我非常希望能深入瞭解如何構建精確的電磁兼容性仿真模型，例如如何將復雜的電路模型與三維電磁場模型相結閤，以準確預測整車的電磁兼容性能。我希望書中能提供一些具體的建模流程和技巧，比如如何有效地離散化幾何模型，如何選擇閤適的介質材料參數，以及如何進行網格劃分以保證仿真精度。另外，我對於不同仿真技術在電動汽車電磁兼容性分析中的應用也充滿瞭好奇。例如，有限元方法（FEM）在分析復雜結構件的電磁耦閤方麵有何優勢？時域有限差分法（FDTD）在模擬瞬態電磁現象方麵有何獨到之處？我渴望書中能提供一些對比分析，讓我能夠根據不同的問題選擇最閤適的仿真工具和方法。此外，我也希望能看到一些關於模型驗證和優化的內容，比如如何通過實驗數據來校準仿真模型，以及如何根據仿真結果來指導工程設計，從而提高電動汽車的電磁兼容性能。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺，就像一位經驗豐富的老師，卻隻在黑闆上畫齣瞭一些抽象的概念圖，而未能真正帶我走進實際的實驗室，進行動手實踐。我非常渴望這本書能夠提供更多關於電動汽車電磁兼容性設計和測試的“實操指南”。例如，在PCB設計層麵，有哪些具體的布綫規則和濾波技巧可以有效抑製高頻噪聲？在整車集成層麵，如何通過閤理的元器件選型和布局來減少電磁耦閤？我希望書中能提供一些“拿來即用”的設計模闆或流程，讓我能夠更快地將理論知識轉化為實際的設計方案。此外，對於電磁兼容性測試，我希望書中能詳細介紹各種測試標準（如CISPR 25, ISO 11452等）的具體要求，以及在實驗室中如何搭建測試環境，如何進行有效的測試，以及如何解讀測試報告。我希望這本書能夠讓我從一個被動的接收者，轉變為一個主動的實踐者，能夠獨立地進行電動汽車的電磁兼容性設計和驗證工作。

評分☆☆☆☆☆

我期待這本書能夠在我心中勾勒齣一幅清晰的電動汽車電磁兼容性“全景圖”，讓我能夠全麵理解這個復雜係統中的每一個組成部分是如何相互影響的。我希望書中能夠詳細介紹電動汽車中主要電磁乾擾源的特性，例如永磁同步電機（PMSM）在不同工作狀態下的諧波特性，以及IGBT等功率電子器件的開關瞬態過程。同時，我也想瞭解電磁兼容性敏感的接收部分，比如車內通信網絡（CAN, LIN, Ethernet等）對電磁乾擾的脆弱性，以及車載傳感器（如雷達、攝像頭）在電磁環境下的性能錶現。我期待書中能夠對這些乾擾源和敏感接收部分之間的耦閤機製進行深入的分析，並提供有效的隔離和抑製方法。例如，如何通過優化功率器件的驅動電路來降低諧波輻射，如何通過電纜屏蔽和濾波來減小信號綫的乾擾，以及如何通過閤理的PCB布局來降低元件之間的電磁耦閤。總之，我希望這本書能夠提供一個係統性的思維框架，讓我能夠從整體上把握電動汽車的電磁兼容性設計。

評分☆☆☆☆☆

這本書讓我感覺像是在一個信息爆炸的時代，卻未能得到一個經過篩選和提煉的、高度濃縮的“精華”。我渴望這本書能夠提供關於電動汽車電磁兼容性領域最前沿、最核心、最具有價值的信息。我希望書中能夠深入探討一些當前研究的熱點問題，例如如何提高車載充電係統的效率和電磁兼容性，如何應對新能源汽車與智能電網之間的電磁乾擾，以及如何保障自動駕駛係統在復雜電磁環境下的安全性。我期待書中能夠提供一些創新性的解決方案和技術思路，讓我能夠站在技術發展的前沿，把握行業的發展脈搏。此外，我也想瞭解一些關於電磁兼容性在電動汽車全生命周期管理中的應用，包括從設計、製造、測試到維護等各個環節，如何確保車輛的電磁兼容性始終處於最佳狀態。我希望這本書能夠成為我進入這個領域的一扇“捷徑”，讓我能夠快速地理解核心概念，掌握關鍵技術，並為未來的研究和工作打下堅實的基礎。