一种整车接地系统的电磁兼容评估方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种整车接地系统的电磁兼容评估方法及装置，该方法包括：识别整车中影响电磁兼容的部件；利用整车设计文件中的车身结构数模建立车身金属的模型；利用整车设计文件中的线束数模中与影响电磁兼容的部件相关的线束数模，建立接地网络线束的模型；以等效电路的方式，建立接地点和接地连接的模型；以等效电路的方式，建立影响电磁兼容的部件的地的等效电路模型；对整车接地系统电磁兼容分析的模型进行仿真，得到干扰源部件和敏感体部件之间通过地的耦合关系；对耦合关系进行分析，确定整车接地系统的电磁兼容性能。相对于现有技术，本发明专利技术实现了在整车电气设计阶段对整车接地系统的电磁兼容性能进行分析。

An electromagnetic compatibility evaluation method and device for vehicle grounding system

The invention discloses an electromagnetic compatibility evaluation method and device for the whole vehicle grounding system, which comprises: identifying the components affecting electromagnetic compatibility in the whole vehicle; establishing a model of the body metal by using the body structural digital model in the vehicle design document; and utilizing the components affecting electromagnetic compatibility in the wire bundle digital model in the vehicle design document. The model of grounding network harness is established by correlative wire harness digital analogy; the model of grounding point and grounding connection is established by equivalent circuit; the equivalent circuit model of ground which affects EMC components is established by equivalent circuit; the EMC analysis model of vehicle grounding system is simulated and the interference source is obtained. The coupling relationship between components and sensitive parts is analyzed to determine the EMC performance of the whole vehicle grounding system. Compared with the prior art, the invention realizes the electromagnetic compatibility performance analysis of the whole vehicle grounding system in the electric design stage of the whole vehicle.

【技术实现步骤摘要】
一种整车接地系统的电磁兼容评估方法及装置
本专利技术涉及车辆电磁兼容
，特别是涉及一种整车接地系统的电磁兼容评估方法及装置。
技术介绍
整车接地系统是整车电子电气架构中非常重要的组成部分，也是影响整车电磁兼容的关键因素之一，整车2/3的电磁兼容问题与接地系统有关。鉴于整车接地系统对整车电磁兼容性能的诸多复杂的影响，非常需要一套完整的设计分析方法，在整车前期电气设计阶段对接地系统的电磁兼容性能进行分析、评估、优化，以确保接地系统的设计满足电磁兼容要求，从而保证整车产品的电磁兼容性能。但是，由于该问题的复杂性，现有技术在接地系统设计时对电磁兼容的分析非常有限，缺乏系统性的设计分析方法，一般是仅由电气工程师或电磁兼容工程师对电气原理图、接地拓扑图进行经验性的粗略评估，等到后期测试阶段出现电磁兼容问题后，再对接地系统进行排查和整改。专利技术人在对现有技术的研究过程中发现，一方面测试和整改会带来较高的额外成本和较长的开发周期，另一方面，接地系统的整改涉及到电气、线缆、结构等较多方面，而后期测试阶段大多设计已经基本定型，整改的工程实现较为困难，加重了问题的复杂性，不利于技术的实施。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种整车接地系统的电磁兼容评估方法及装置，以解决现有技术中存在的问题，技术方案如下：一种整车接地系统的电磁兼容评估方法，包括：识别整车中影响电磁兼容的部件，所述影响电磁兼容的部件包括干扰源部件和敏感体部件；获取整车设计文件中的车身结构数模和所述整车设计文件中的线束数模，并利用所述车身结构数模建立车身金属的模型、利用所述线束数模中与所述影响电磁兼容的部件相关的线束数模，建立接地网络线束的模型，所述车身金属为整车的参考地，所述车身金属的模型和所述接地网络线束的模型为基于同一所述整车建立的模型；以等效电路的方式，建立接地点和接地连接的模型，所述接地点为所述接地网络线束连接到所述车身金属上的电气连接，所述接地连接为所述接地网络线束内部线缆之间的电气连接；以等效电路的方式，建立所述影响电磁兼容的部件的地的等效电路模型；对整车接地系统电磁兼容分析的模型进行仿真，得到所述干扰源部件和所述敏感体部件之间通过地的耦合关系，所述整车接地系统电磁兼容分析的模型包括所述车身金属的模型、所述接地网络线束的模型、所述接地点和接地连接的模型和所述影响电磁兼容的部件的地的等效电路模型；对所述耦合关系进行分析，确定所述整车接地系统的电磁兼容性能。可选地，所述识别整车中影响电磁兼容的部件，包括：对于所述整车中的每一个电子电气部件，判断所述电子电气部件是否具备预设的干扰特性和/或敏感特性；若是，确定所述电子电气部件为所述影响电磁兼容的部件。可选地，所述以等效电路的方式，建立接地点和接地连接的模型，包括：确定所述接地点等效的直接接触电路和非直接接触电路以及所述接地连接等效的直接接触电路和非直接接触电路，所述接地点的直接接触电路为所述接地点直接连接到所述车身金属上的部分的等效电路，所述接地点的非直接接触电路为所述接地点非直接连接到车身金属上的部分的等效的电路，所述接地连接的直接接触电路为所述接地网络线束内部的线缆直接连接到另一线缆上的部分的等效的电路，所述接地连接的非直接接触电路为所述接地网络线束内部的线缆非直接连接到另一线缆上的部分所等效的电路；将所述接地点等效的直接接触电路与非直接接触电路并联组合为所述接地点的模型，将所述接地网络线束等效的直接接触电路与非直接接触电路并联组合为所述接地网络线束的模型。可选地，所述以等效电路的方式，建立所述影响电磁兼容的部件的地的等效电路模型，包括：确定所述影响电磁兼容的部件的外壳属性，所述外壳属性包括金属外壳和非金属外壳；当所述影响电磁兼容的部件的外壳属性为非金属外壳时，所述影响电磁兼容的部件的地的等效电路模型为，所述部件连接的线缆终端与所述部件的电路板的水平表面所相对的所述车身金属之间的电容模型；当所述影响电磁兼容的部件的外壳属性为金属外壳时，所述影响电磁兼容的部件的地的等效电路模型为，所述部件连接的线缆终端与到所述金属外壳表面最近的所述车身金属之间的等效电路模型。可选地，所述部件连接的线缆终端与到所述金属外壳表面最近的所述车身金属之间的等效电路模型，包括：串联的第一支路和第二支路；所述第一支路包括并联的第一阻抗和第一电容，所述第二支路包括并联的第二阻抗和第二电容；所述第一阻抗由部件的电路地与所述金属外壳之间实际存在的电气连接所使用的元器件参数决定，所述第二阻抗为所述金属外壳与所述车身金属之间存在的机械式电气连接方式引起的阻抗，所述第一电容由所述部件的地与所述金属外壳之间的分布电容效应引起，所述第二电容由所述金属外壳与所述车身金属之间的分布电容效应引起。可选地，所述对整车接地系统电磁兼容分析的模型进行仿真，得到所述干扰源部件和所述敏感体部件之间通过地的耦合关系，包括：将所述整车接地系统电磁兼容分析的模型等效为M+N端口的网络，其中，M为所述干扰源部件的个数，N为所述敏感体部件的个数，M、N为正整数；计算所述干扰源部件端口与所述敏感体部件端口之间的M*N个S参数的频域曲线，并将所述S参数的频域曲线作为所述耦合关系；或，将所述整车接地系统电磁兼容分析的模型等效为激励-响应系统；在所述激励-响应系统中的所述干扰源部件的位置注入干扰信号作为激励，并获得所述敏感体部件的电路地上的响应。可选地，所述对所述耦合关系进行分析，确定所述整车接地系统的电磁兼容性能，包括：对于每一所述S参数的频域曲线，计算所述频域曲线的积分值；获取满足阈值和不满足阈值，所述不满足阈值为预先设定的不满足电磁兼容性能要求的积分值的临界值，所述满足阈值为预先设定的满足电磁兼容性能要求的积分值的临界值，所述满足阈值小于所述不满足阈值；根据所述积分值、满足阈值和不满足阈值，确定所述电磁兼容性能；其中，当所述积分值大于所述不满足阈值时，表明所述整车接地系统的电磁兼容性能为不满足电磁兼容性能要求；当所述积分值介于所述满足阈值和所述不满足阈值之间时，表明所述整车接地系统的电磁兼容性能为电磁兼容性能可条件接受；当所述积分值小于所述满足阈值时，表明所述整车接地系统的电磁兼容性能为满足电磁兼容性能要求；或，将所述响应叠加在所述敏感体部件的敏感信号的波形上，确定叠加后的波形是否满足预先设定的信号质量评价规则，若是，表明所述整车接地系统的电磁兼容性能为满足电磁兼容性能要求，若否，则为不满足电磁兼容性能要求。可选地，还包括：获取所述影响电磁兼容性能的部件所具备的特性的关键参数，所述特性包括干扰特性和/或敏感特性；将所述关键参数与对应特性的不同风险等级的预设的阈值标准做对比，以确定所述影响电磁兼容性能的部件的风险等级；相应地，根据所述积分值、满足阈值和不满足阈值，确定所述电磁兼容性能之前，还包括：根据所述S参数的频域曲线对应的干扰源部件和敏感体部件所对应的所述风险等级、按照预设调整阈值，调整所述满足阈值和所述不满足阈值；采用所述积分值和调整后的满足阈值、不满足阈值确定所述电磁兼容性能。一种整车接地系统的电磁兼容评估装置，包括：识别单元，用于识别整车中影响电磁兼容的部件，所述影响电磁兼容的部件包括干扰源部件和敏感体部件；第一建立单元，用于获取整车本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整车接地系统的电磁兼容评估方法，其特征在于，包括：识别整车中影响电磁兼容的部件，所述影响电磁兼容的部件包括干扰源部件和敏感体部件；获取整车设计文件中的车身结构数模和所述整车设计文件中的线束数模，并利用所述车身结构数模建立车身金属的模型、利用所述线束数模中与所述影响电磁兼容的部件相关的线束数模，建立接地网络线束的模型，所述车身金属为整车的参考地，所述车身金属的模型和所述接地网络线束的模型为基于同一所述整车建立的模型；以等效电路的方式，建立接地点和接地连接的模型，所述接地点为所述接地网络线束连接到所述车身金属上的电气连接，所述接地连接为所述接地网络线束内部线缆之间的电气连接；以等效电路的方式，建立所述影响电磁兼容的部件的地的等效电路模型；对整车接地系统电磁兼容分析的模型进行仿真，得到所述干扰源部件和所述敏感体部件之间通过地的耦合关系，所述整车接地系统电磁兼容分析的模型包括所述车身金属的模型、所述接地网络线束的模型、所述接地点和接地连接的模型和所述影响电磁兼容的部件的地的等效电路模型；对所述耦合关系进行分析，确定所述整车接地系统的电磁兼容性能。

【技术特征摘要】
1.一种整车接地系统的电磁兼容评估方法，其特征在于，包括：识别整车中影响电磁兼容的部件，所述影响电磁兼容的部件包括干扰源部件和敏感体部件；获取整车设计文件中的车身结构数模和所述整车设计文件中的线束数模，并利用所述车身结构数模建立车身金属的模型、利用所述线束数模中与所述影响电磁兼容的部件相关的线束数模，建立接地网络线束的模型，所述车身金属为整车的参考地，所述车身金属的模型和所述接地网络线束的模型为基于同一所述整车建立的模型；以等效电路的方式，建立接地点和接地连接的模型，所述接地点为所述接地网络线束连接到所述车身金属上的电气连接，所述接地连接为所述接地网络线束内部线缆之间的电气连接；以等效电路的方式，建立所述影响电磁兼容的部件的地的等效电路模型；对整车接地系统电磁兼容分析的模型进行仿真，得到所述干扰源部件和所述敏感体部件之间通过地的耦合关系，所述整车接地系统电磁兼容分析的模型包括所述车身金属的模型、所述接地网络线束的模型、所述接地点和接地连接的模型和所述影响电磁兼容的部件的地的等效电路模型；对所述耦合关系进行分析，确定所述整车接地系统的电磁兼容性能。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述识别整车中影响电磁兼容的部件，包括：对于所述整车中的每一个电子电气部件，判断所述电子电气部件是否具备预设的干扰特性和/或敏感特性；若是，确定所述电子电气部件为所述影响电磁兼容的部件。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以等效电路的方式，建立接地点和接地连接的模型，包括：确定所述接地点等效的直接接触电路和非直接接触电路以及所述接地连接等效的直接接触电路和非直接接触电路，所述接地点的直接接触电路为所述接地点直接连接到所述车身金属上的部分的等效电路，所述接地点的非直接接触电路为所述接地点非直接连接到车身金属上的部分的等效的电路，所述接地连接的直接接触电路为所述接地网络线束内部的线缆直接连接到另一线缆上的部分的等效的电路，所述接地连接的非直接接触电路为所述接地网络线束内部的线缆非直接连接到另一线缆上的部分所等效的电路；将所述接地点等效的直接接触电路与非直接接触电路并联组合为所述接地点的模型，将所述接地网络线束等效的直接接触电路与非直接接触电路并联组合为所述接地网络线束的模型。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以等效电路的方式，建立所述影响电磁兼容的部件的地的等效电路模型，包括：确定所述影响电磁兼容的部件的外壳属性，所述外壳属性包括金属外壳和非金属外壳；当所述影响电磁兼容的部件的外壳属性为非金属外壳时，所述影响电磁兼容的部件的地的等效电路模型为，所述部件连接的线缆终端与所述部件的电路板的水平表面所相对的所述车身金属之间的电容模型；当所述影响电磁兼容的部件的外壳属性为金属外壳时，所述影响电磁兼容的部件的地的等效电路模型为，所述部件连接的线缆终端与到所述金属外壳表面最近的所述车身金属之间的等效电路模型。5.根据权利要求4所述的方法，其特性在于，所述部件连接的线缆终端与到所述金属外壳表面最近的所述车身金属之间的等效电路模型，包括：串联的第一支路和第二支路；所述第一支路包括并联的第一阻抗和第一电容，所述第二支路包括并联的第二阻抗和第二电容；所述第一阻抗由部件的电路地与所述金属外壳之间实际存在的电气连接所使用的元器件参数决定，所述第二阻抗为所述金属外壳与所述车身金属之间存在的机械式电气连接方式引起的阻抗，所述第一电容由所述部件的地与所述金属外壳之间的分布电容效应引起，所述第二电容由所述金属外壳与所述车身金属之间的分布电容效应引起。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对整车接地系统电磁兼容分析的模型进行仿真，得到所述干扰源部件和所述敏感体部件之间通过地的耦合关系，包括：将所述整车接地系统电磁兼容分析的模...

【专利技术属性】
技术研发人员：童心，陈有锋，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11