CST电动汽车Cable Harness Simulation全流程电磁仿真（含视频演示）（一）

作者 | Zhou Ming

在电动汽车的设计过程中，整车线束作为实现车辆功能的主要连接载体，支撑了动力、供电、信号传输、自动驾驶、安全监测等多方面功能的实现。工程师在设计过程中，也要同时兼顾多方面的需求，包括电气性能、安全可靠性、热设计、布置走向、EMC防护、电磁屏蔽、成本、生产等。从EMC方面来看，电动汽车中的电机控制器、OBC、DCDC等高压模块是最主要的干扰源之一，易受影响的子系统包括高级驾驶辅助（ADAS）系统 、导航系统、多媒体系统、FCM碰撞预警系统以及其他低压类控制信号。

传统的汽车以车身结构、造型为主，再添加各功能部件的设计流程，完全不能适应电动化的需求。汽车电动化的设计流程离不开电磁仿真，小到一个汽车钥匙，大到整车级EMC问题分析，达索Simulia CST都能提供完备的电磁仿真解决方案。

CST电汽车线束全流程的电磁仿真方案包括：cable模型创建、cable特征阻抗、S参数仿真、传输特性分析、耦合仿真、屏效仿真以及其他EMC问题仿真。接下来我想通过一个真实的案例来详细介绍CST的整车线束电磁仿真方案。

上图是该仿真的系统框图，包括了电池、DAB、FCM、ECU4个子模块。噪声源头来自DCDC电源线，受扰的是DAB的同轴线和FCM的双绞线。首先是要完成cable模型的创建，可以借助达索CATIA创建整车及cable模型，通过达索3DE平台直接导入CST，这个过程非常自动化。

cable模型创建（视频）

上图是我们根据实际走线情况创建的CST仿真模型，通过CST Cable Studio可以对每一段走线的类型、材料、间距等信息进行定义。

cable特征阻抗仿真

接下来我们来仿真cable的差共模特征阻抗。以红色N11-N12这段线束为例，这段走线包含了两种类型的走线，分别是同轴线和电源线。通过软件自带的Impedance Calculator功能，可以很方便的计算出同轴线的差模特征阻抗是45.83欧，线束对结构件的共模特征阻抗为269.3欧。

也可以直接计算cable的RLC参数，如下图所示。

本期我们介绍了Cable的建模及特征阻抗仿真（差模及共模），有了这个结果，下一期我们将进入下一步Cable的传输特性仿真，包括S参数、Crosstalk仿真，敬请期待！