电动汽车的电磁兼容原理、仿真模型及建模技术

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汪泉弟,郑亚利 著
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出版社: 科学出版社
ISBN:9787030531087
版次:01
商品编码:12212184
包装:平装
开本:32开
出版时间:2017-06-01
用纸:胶版纸
页数:356
正文语种:中文

具体描述

内容简介

  本书全面系统地讲述了电动汽车电磁兼容的理论、方法及其应用。本书涉及的电磁兼容相关理论、数值计算方法是成熟的,仿真软件也是工程上*常用的,其目的是帮助使用本书的读者容易掌握书中的内容,并能应用于工程实践中。全书共分8章,从第3章开始按汽车各子系统的电磁兼容问题进行撰写,每章内容相对独立自成体系。书中针对汽车各子系统电磁兼容问题的研究所采用的理论、建模方法和抑制技术并不局限于该系统,这些研究方法在各系统之间是可以通用的。
《现代电磁兼容技术:挑战与解决方案》 在科技飞速发展的今天,电子设备日益普及,它们之间的电磁干扰(EMI)问题也愈发突出。从智能手机、个人电脑到复杂的工业控制系统和航空航天设备,任何电子设备都可能成为电磁干扰的源头或受害者。电磁兼容性(EMC)已不再是可选项,而是确保现代电子产品可靠运行、维护通信安全、保障公共健康和安全的关键因素。 本书旨在深入探讨现代电磁兼容技术所面临的核心挑战,并系统性地介绍应对这些挑战的创新解决方案。我们不局限于某一特定领域的应用,而是力求从普遍适用的原理和方法论出发,为工程师、设计师和研究人员提供一个全面、深入的视角。 第一部分:电磁兼容性的基础理论与核心概念 本部分将从最基础的物理原理出发,阐述电磁兼容性为何如此重要。我们将详细讲解电磁波的传播特性、辐射源的形成机制、耦合路径的传播方式以及敏感性(抗干扰能力)的定义。内容涵盖: 电磁干扰的产生机制: 剖析各种非理想电子元件(如开关元件、时钟信号、接地回路)如何产生瞬态和连续的电磁骚扰。 电磁耦合的传播途径: 详细介绍传导耦合、辐射耦合、电感耦合和电容耦合等四种主要的干扰传播方式,并分析它们在不同环境下的影响。 敏感性分析: 探讨电子设备对外部电磁干扰的承受能力,包括对静电放电(ESD)、电快速瞬变脉冲群(EFT/B)、浪涌(Surge)、射频辐射(Radiated Immunity)和传导干扰(Conducted Immunity)等标准的抗扰度要求。 电磁兼容性标准与法规: 概述国际和国内主要的电磁兼容性标准体系,如CISPR、IEC、FCC、GB等,并阐述其对产品设计和认证的影响。 第二部分:电磁兼容性设计与防护策略 理解了基本原理后,本书将重点转向如何在产品设计初期就融入电磁兼容性考量,以及在产品开发过程中采取有效的防护措施。这部分将提供一系列切实可行的设计指南和工程实践: PCB(印制电路板)的电磁兼容性设计: 布局与布线: 详细讲解差分信号、信号回流、关键信号的屏蔽、高频器件的放置以及电源完整性(PI)和信号完整性(SI)的协同设计。 接地策略: 探讨单点接地、多点接地、混合接地以及它们的应用场景和注意事项。 滤波技术: 介绍各种滤波器(如LC滤波器、RC滤波器、共模滤波器)的设计原则、选择依据和实际应用。 外壳与屏蔽设计: 屏蔽材料的选择: 讲解不同金属材料的导电性、表面处理以及它们对不同频段电磁波的屏蔽效果。 屏蔽结构设计: 介绍屏蔽壳体、缝隙、接口的屏蔽方法,以及如何有效抑制泄漏。 接地与连接: 强调屏蔽体与设备的良好接地是实现有效屏蔽的关键。 电缆与连接器的电磁兼容性: 屏蔽电缆的选择与连接: 探讨屏蔽电缆的结构、屏蔽层连接方式以及屏蔽效能的评估。 连接器的选择与屏蔽: 分析不同类型连接器的EMI防护能力,以及如何通过外壳或滤波连接器增强防护。 电源线与信号线的滤波: 共模与差模干扰的抑制: 详细讲解如何通过滤波器有效抑制电源线和信号线上的共模和差模噪声。 抑制器件的选择与安装: 介绍瞬态抑制二极管(TVS)、压敏电阻(MOV)、气体放电管(GDT)等抑制器件的工作原理、选型和应用。 第三部分:电磁兼容性测试与测量技术 即使进行了周密的设计,电磁兼容性测试仍然是验证产品是否符合标准、发现潜在问题的必要环节。本部分将深入介绍电磁兼容性测试的设备、方法和数据分析: 传导发射与抗扰度测试: 测试设备: 介绍频谱分析仪、EMI接收机、电流探头、电压探头、注入器等关键测试设备。 测试方法: 详细讲解传导发射(Conducted Emission, CE)和传导抗扰度(Conducted Immunity, CI)的测试流程、测试线(LISN)的使用以及参考标准。 辐射发射与抗扰度测试: 测试场地: 介绍开阔场地(OATS)、半电波暗室(SAC)、全电波暗室(FAC)等测试环境的特点和要求。 天线与测试设备: 讲解不同类型天线(如偶极天线、对数周期天线、喇叭天线)的选择,以及辐射发射(Radiated Emission, RE)和辐射抗扰度(Radiated Immunity, RI)的测试流程。 静电放电(ESD)测试: ESD发生器: 介绍接触放电和空气放电的测试方法,以及ESD试验枪的使用。 测试流程与判定标准: 详细讲解ESD测试的参数设置和评估标准。 电快速瞬变脉冲群(EFT/B)与浪涌(Surge)测试: 测试设备与方法: 介绍EFT/B发生器和浪涌发生器的原理,以及它们在电源线和信号线上的测试方法。 电磁兼容性测试结果分析与问题诊断: 干扰源定位: 介绍使用近场探头、频谱分析仪等辅助手段快速定位干扰源。 改进设计方案: 根据测试结果,指导读者如何调整PCB布局、屏蔽、滤波等设计参数以解决EMI问题。 第四部分:前沿电磁兼容性技术与发展趋势 本部分将放眼未来,探讨当前电磁兼容性领域的新兴技术和发展方向,帮助读者了解行业动态,为未来的技术革新做好准备: 高密度、高性能电子设备的电磁兼容性挑战: 随着电子设备集成度的不断提高和工作频率的不断攀升,如何在微型化和高性能的同时保证EMC性能是一个巨大的挑战。 宽禁带半导体器件(如GaN、SiC)的电磁兼容性: 这些新型功率器件具有高开关速度和高功率密度,对EMC设计提出了新的要求。 物联网(IoT)设备的电磁兼容性: 大量互联设备的部署增加了电磁环境的复杂性,对EMC的鲁棒性提出了更高要求。 先进的EMC仿真技术: 介绍时域有限差分法(FDTD)、有限元法(FEM)、矩量法(MoM)等先进仿真技术的最新进展及其在EMC设计中的应用。 人工智能(AI)在EMC领域的应用: 探讨AI在EMC数据分析、故障诊断和优化设计中的潜在作用。 本书内容翔实,涵盖了电磁兼容性从基础理论到工程实践,再到前沿技术的所有关键环节。它不仅是工程师和技术人员的实用参考手册,也是相关专业学生和研究人员的宝贵学习资源。通过系统学习本书,读者将能够深刻理解电磁兼容性的重要性,掌握有效的EMC设计和防护策略,熟练运用EMC测试和测量技术,并对该领域的未来发展趋势有清晰的认识,从而在日新月异的电子技术领域取得成功。

用户评价

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我在一个电动汽车零部件供应商公司工作,主要负责车载电子控制单元(ECU)的EMC测试和认证。《电动汽车的电磁兼容原理、仿真模型及建模技术》这本书的出现,为我解决实际工作中遇到的难题带来了新的希望。我希望书中能够详细讲解如何针对车载ECU进行EMC测试,包括传导发射、辐射发射、抗扰度等方面的测试方法和标准,例如ISO 11452系列标准。更重要的是,我希望书中能够深入介绍如何利用仿真技术来辅助ECU的EMC设计和优化。这包括如何建立ECU内部电路和PCB的EMC模型,如何分析噪声的产生和传播机制,以及如何利用仿真结果来指导滤波设计、屏蔽设计和布局优化。我非常期待书中关于“建模技术”的详细介绍,希望能够学习到如何使用ANSYS Designer, SPICE等仿真工具,构建ECU的EMC仿真模型,并进行有效的分析。我也希望能看到书中提供一些关于ECU EM C失效案例的分析,以及仿真如何帮助找出问题根源并提供解决方案,例如某个ECU的辐射超标,通过仿真分析是由于某个高速信号的耦合,从而指导PCB走线优化。

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作为一名在电动汽车行业摸爬滚打多年的资深技术顾问,我阅览过不少关于EMC的书籍,但鲜少有能触及到“仿真模型及建模技术”这一核心环节的。很多书籍停留在理论层面,对于如何将理论转化为可执行的设计和验证方案,往往语焉不详。因此,当我在书店看到《电动汽车的电磁兼容原理、仿真模型及建模技术》时,眼前一亮。我非常关注书中对于不同EMC现象的仿真模型构建,比如电机的电磁辐射、电池管理系统(BMS)的噪声抑制、以及车载充电器(OBC)的传导干扰等。我希望书中能够详细阐述如何根据物理模型选择合适的仿真方法,例如有限元法(FEM)、边界元法(BEM)或者时域有限差分法(FDTD),并对不同方法的优缺点进行比较分析。更重要的是,我期待书中能提供一些关于参数提取和模型简化的指导,因为在复杂的电动汽车系统中,建立一个既精确又 computationally efficient 的EMC模型是极具挑战性的。例如,如何对大量的电缆束进行建模,如何有效地模拟PCB(印刷电路板)的辐射,以及如何处理高压系统的瞬态干扰等。书中关于“建模技术”的表述,让我对能够获得一些实用的建模技巧和最佳实践充满了期待。我也希望书中能够涵盖一些关于模型验证的章节,比如如何通过实际测试数据来校验仿真模型的准确性,以及如何根据测试结果来优化仿真模型,形成一个闭环的EMC设计和验证流程。

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我是一位对电动汽车设计感兴趣的学生,目前正在进行毕业设计。我的毕业设计主题与电动汽车的EMC性能评估有关,因此我非常迫切地需要一本能够系统性地指导我完成这项任务的书籍。《电动汽车的电磁兼容原理、仿真模型及建模技术》这个书名正是我一直在寻找的。我希望书中能够详细介绍EMC的测试标准和方法,比如CISPR 25、ISO 11452等,并讲解如何在实验室环境中进行EMC测试。更重要的是,我希望书中能够深入讲解如何建立EMC仿真模型。这包括如何对电动汽车的各个子系统,如动力电池系统、充电系统、信息娱乐系统等,进行EMC模型的构建。我尤其关注书中关于“建模技术”的部分,希望能从中学习到如何选择合适的仿真软件和仿真算法,如何进行网格划分、设置边界条件、定义源和负载,以及如何后处理和分析仿真结果。我希望书中能够提供一些关于模型验证的指导,比如如何将仿真结果与测试结果进行对比,如何评估模型的准确性,以及如何根据仿真结果来指导实际的设计改进。此外,我期待书中能够提供一些开源的EMC仿真模型或者建模工具的使用示例,这将大大降低我学习和实践的门槛,帮助我更快地完成毕业设计。

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这本书的名字《电动汽车的电磁兼容原理、仿真模型及建模技术》精准地概括了我近期面临的技术难题。作为一名在电动汽车动力总成系统领域工作的工程师,我经常在设计过程中遇到EMC问题,例如电机控制器(MCU)产生的辐射干扰,以及驱动电机本身的高频噪声。我希望书中能够深入剖析这些具体场景下的EMC产生机制,并提供针对性的解决方案。例如,对于MCU的辐射,书中是否会讲解如何优化PCB布局、如何选择合适的滤波元件,以及如何进行屏蔽设计?对于驱动电机,书中是否会介绍如何通过改变绕组结构、改进绝缘材料,或者采用特殊的驱动策略来降低电磁辐射?更令我期待的是,书中关于“仿真模型及建模技术”的部分。我希望书中能够详细介绍如何利用EMC仿真工具(如COMSOL Multiphysics, FEKO等)来构建电动汽车关键部件的EMC模型。这包括如何准确地对电机、电缆、电池包等复杂结构进行几何建模,如何定义材料属性和激励源,以及如何设置仿真参数以获得可靠的结果。我也希望能看到书中关于如何将仿真结果转化为实际设计改进的指导,比如,当仿真显示某个区域的辐射强度过高时,应该从哪些方面着手进行设计优化?书中提供的案例分析,如果能包含一些关于动力总成EMC失效的案例,并详细分析其产生原因和解决方案,那将对我非常有帮助。

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作为一名长期关注电动汽车产业发展的科技媒体编辑,我一直在寻找能够深度解读行业核心技术的优质内容。当看到《电动汽车的电磁兼容原理、仿真模型及建模技术》这本书时,我敏锐地意识到它可能是一篇具有重要价值的行业深度报道。我希望这本书能够深入浅出地解读电动汽车EMC的核心概念,例如哪些是电动汽车特有的EMC挑战,相比传统燃油车有何不同?它能否帮助读者理解,为何在一个充满高压、大电流、高频信号的复杂环境中,保持EMC性能如此至关重要?而“仿真模型及建模技术”这一部分,更是激发了我进一步探索的兴趣。我期待书中能够详细介绍,在设计电动汽车时,工程师们是如何利用仿真工具来模拟和预测EMC问题的。这是否意味着,通过复杂的数学模型和精密的计算机模拟,可以在产品尚未制造出来之前,就预见到潜在的EMC隐患?这本书能否揭示,这些仿真模型是如何构建的?是基于物理定律的直接推导,还是对实际场景的抽象化和简化?这本书能否为我的读者群体(可能包括工程师、技术爱好者、甚至是决策者)提供一个清晰的视角,让他们了解EMC仿真在电动汽车设计中的关键作用,以及它如何影响着产品的性能、可靠性和安全性。

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这本书的篇幅和深度,让我对它寄予厚望,尤其是在“仿真模型及建模技术”这一部分。我是一名高校教师,主要研究方向是新能源汽车的电磁学应用。我一直希望找到一本能够系统地讲解电动汽车EMC仿真模型构建的教材,能够为我的教学和科研提供理论支持和实践指导。《电动汽车的电磁兼容原理、仿真模型及建模技术》这个标题,恰恰满足了我的需求。我希望书中能够深入探讨各种EMC现象的物理机理,并在此基础上,详细阐述如何将其转化为数学模型和计算模型。这包括对不同求解方法的介绍,如基于微分方程的数值求解(如FDTD、FEM)和基于电路理论的分析方法,并对其适用范围和优缺点进行比较。我尤其期待书中能够详细讲解如何构建电动汽车整体EMC仿真模型,包括如何对复杂的车载网络、高压线缆、电机、电池等关键部件进行建模,以及如何处理多物理场耦合效应。我也希望书中能够提供关于模型验证和不确定性量化的方法,以及如何利用仿真结果来优化设计,降低EMC风险。如果书中能够包含一些关于电动汽车EMC仿真的前沿研究进展,或者对未来发展趋势的展望,那将更是锦上添花。

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作为一名在汽车电子行业从事了十余年的资深研发经理,我深知EMC设计在电动汽车开发中的重要性,也深切体会到其复杂性和挑战性。市面上关于EMC的书籍不在少数,但往往要么过于理论化,要么不够深入具体。因此,《电动汽车的电磁兼容原理、仿真模型及建模技术》这本书的出现,让我眼前一亮,我对其“仿真模型及建模技术”部分尤为期待。我希望书中能够详尽阐述如何针对电动汽车中特有的EMC问题,如高压大电流系统带来的强电磁辐射、高频开关器件产生的宽带噪声、以及新能源特有的充电系统干扰等,建立有效的仿真模型。这需要深入到对各种物理现象(如电磁辐射、传导、耦合等)的建模方法论的探讨,以及对不同仿真软件(如ANSYS Maxwell, Altair FEKO, CST Studio Suite等)在电动汽车EMC仿真中的应用场景、优缺点进行详细的对比分析。我特别希望书中能够提供关于复杂结构(如电池包、电机、电缆束)的建模策略,以及如何进行模型简化和加速计算的技巧。此外,我期待书中能够深入讲解如何通过仿真手段,提前预测EMC风险,并指导设计迭代,尤其是在虚拟样车阶段,如何利用仿真模型来进行EMC性能评估,减少物理样车测试的次数和成本,这对于缩短开发周期,提高产品竞争力至关重要。

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我是一名业余爱好者,对电动汽车的兴趣源于对未来出行方式的憧憬。虽然我没有专业的工程背景,但我一直对电动汽车背后的技术原理充满好奇。当我看到《电动汽车的电磁兼容原理、仿真模型及建模技术》这本书时,我首先被其“原理”二字吸引。我想了解,为什么电动汽车在运行时会产生电磁波?这些电磁波对我们有什么影响?又有哪些技术可以控制这些电磁波?虽然我可能无法深入理解复杂的数学公式,但我希望书中能够用通俗易懂的语言,配以生动的图示,来解释这些基本概念。比如,为什么高压线缆会像天线一样辐射电磁波?为什么充电时会听到一些奇怪的声音?这些问题如果能得到解答,对我来说就已经非常有价值了。我对“仿真模型及建模技术”部分则感到些许畏惧,觉得可能过于专业。但如果书中能够以一种“科普”的方式,介绍一些基础的仿真思路,比如,如果要把一个电动机的电磁辐射模型简化,需要考虑哪些关键因素?这些简化的模型又是如何帮助工程师们进行设计的?即便是碎片化的信息,也能够让我对这个领域有一个大致的了解,满足我的求知欲。我并不期待完全掌握建模技术,但希望能窥探到其冰山一角,理解其在电动汽车设计中的重要性。

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我是一名在电动汽车电池管理系统(BMS)领域工作的工程师,对于EMC问题,尤其是BMS内部的信号完整性和抗干扰能力,一直是我关注的重点。《电动汽车的电磁兼容原理、仿真模型及建模技术》这本书的标题,让我对书中关于BMS的EMC仿真和建模技术充满了期待。我希望书中能够详细介绍BMS内部的主要EMC威胁源,例如开关电源、高速通信接口、高压连接器等,并讲解如何针对这些威胁源建立精确的仿真模型。这包括对PCB板级的EMC建模,如走线耦合、电源完整性分析,以及对连接器和线缆的EMC建模,如串扰和辐射分析。我也希望能看到书中关于BMS对外EMC兼容性的探讨,比如如何仿真BMS对外部电磁场的敏感性,以及如何通过设计来满足车载EMC标准。我对书中关于“建模技术”的介绍尤为重视,希望能够学习到如何利用ANSYS HFSS、CST Studio Suite等软件,构建BMS的EMC模型,包括如何准确地提取元器件的电磁参数,如何进行模型简化和收敛性分析,以及如何利用仿真结果来指导PCB布局、滤波设计和屏蔽措施的优化。如果书中能提供一些BMS相关的EMC失效案例分析,并展示仿真如何帮助解决这些问题,那将对我非常有启发。

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这本书的封面设计非常吸引人,采用了深蓝色调,搭配银色的字体,显得既专业又富有科技感。我是一名刚入行不久的电动汽车工程师,对于电磁兼容(EMC)这个领域知之甚少,但又深知其在电动汽车设计中的重要性。一直以来,我都在寻找一本能够系统性地介绍EMC原理,并且能够指导实际应用的书籍。在众多书中,《电动汽车的电磁兼容原理、仿真模型及建模技术》无疑是我最期待的一本。我尤其关心书中对于EMI(电磁干扰)和EMS(电磁敏感性)的理论讲解是否深入浅出,是否能够帮助我理解那些复杂的物理现象,比如高频信号的传播、电缆的辐射等。同时,我对书中关于仿真模型和建模技术的介绍充满了好奇,因为在实际产品开发中,仿真往往是验证设计、降低风险的重要手段。我希望这本书能够详细介绍各种常用的EMC仿真软件,如Ansys HFSS、CST Studio Suite等,以及如何在这些软件中建立准确的电动汽车EMC模型。这包括建模的精度、计算的效率、以及如何解读仿真结果,并将其转化为实际的设计改进建议。我还期待书中能提供一些实际案例分析,比如某个具体EMC问题的产生原因、仿真分析过程、以及最终的解决方案,这样的内容会让理论知识变得更加生动和易于理解,也能让我更快地掌握解决实际问题的能力。作为一名初学者,我希望这本书能够循序渐进,从基础概念讲起,逐步深入到更复杂的模型和技术,不会让我感到 overwhelmed。

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哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈

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东西还不错,比较满意!好评好评!

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质量棒棒的,内容杠杠的,买来正在学习中

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书的质量很好,是正版,看着不错,画面很好,可以补充这方面的知识了。

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书是好书,相当认可。但是吧,京东的包装太让人失望了,一本书的包装只有一个塑料袋,打开书脊都已经坏了。哎

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很不错,正版书籍,质量可靠,包装规范,可以安心的学习了。

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