电力电子器件仿真分析

　　电力电子器件仿真分析

　　●控制逻辑优化：在不同驱动工况下，优化电气传动动力集成部件及系统

　　●热管理：电磁损耗散热方式和路径设计

　　●热应力分析：优化由热应力和电磁力产生的机械形变问题

　　在对新能源汽车电力电子器件进行热分析的时候，工程师需要先通过电子电路仿真软件建立电力电子器件系统仿真分析模型，通常包括控制算法器件模型、电动机器件模型、各器件模型的电力特性(如通断电压、电流波形等)，以及器件模型之间的控制算法逻辑。通过电子电路仿真分析软件确定出车辆在加速、巡航和制动等过程中任意给定时刻、整个系统内电流的变化情况。

　　利用电子热流分析工具，工程师可以指定电气传动系统中主要热源(电子控制器件和电机的载流部件)的几何尺寸，通过单独添加系统中关键点上的每个热源，同时还考虑空气流通量和传导热量的影响，以及参数化分析，可处理数据并生成等效热模型，用于热分析。利用这些热模型可确定电力电子器件整体温度分布以及温升性能参数，例如：从电池获得多少电能才能保证温度不超过影响某电子器件性能的限定值。

　　根据温度分布，工程师可以利用有限元软件的热-结构耦合分析功能，确定由此产生的热应力。电子设计分析工具还可用于计算电动机各部分上的电磁力，从而确定形变量和机械应力分布。由此，工程师可以通过修改结构，消除应力集中和过度变形，或者反之，减少那些由于过度设计而额外使用多余材料的区域。

　　电磁兼容仿真分析

　　●在样机制造之前进行电磁兼容分析

　　●减少电磁兼容的测试

　　●电机、母排、控制器等部件的电磁兼容分析

　　与传统汽车研发不同，在新能源汽车设计中需要重点考虑大量机电器件的电磁兼容性(EMC)，避免出现电磁干扰。主要存在两类电磁干扰问题：通过载流结构传导的电磁场引起的能量反射波对其它相连部件形成潜在威胁;通过空气辐射的电磁场影响其它电子系统。这两类电磁干扰问题都必须被充分考虑，工程师必须对车辆关键器件进行电磁兼容分析。

　　为了精确分析器件的电磁兼容性能，工程师首先要建立电路模型。供应商提供的数据手册中有器件性能曲线和数据，从中提取出需要的参数来生成器件的半导体电路模型。为了进行传导干扰分析，工程师需要将功率变换器的设计版图从CAD软件直接导入到寄生参数提取软件中，从而计算导电通路的频变电阻、部分电感和电容，并生成等效电路模型以备系统仿真使用。系统仿真的结果可用于检验辐射水平，工程师通过计算空间任意点上的电磁场强度以判断是否符合国内外相关标准。如果辐射超标，电磁干扰和电磁兼容可溯源到器件设计版图上的问题源。由此，对设计做出参数更改，并获得一系列仿真结果，直到传导辐射和辐射电磁发射等级都在可接受的限值之内。这样就能在样机制造之前保证新能源汽车部件间的电磁兼容性符合要求，避免出现电磁干扰问题，也取代了成本较高的电磁兼容测试。

  标题:电力电子器件仿真分析  地址:http://www.batthr.com/news/dianchizhishi/183129.html