CST Studio Suite克服EMC挑戰,革新BMW汽車開發

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BMW是一家跨國的汽車企業,總部位於德國慕尼黑,是豪華汽車、機車與引擎的製造商;MINI是來自英國的汽車品0630_牌,如今隸屬於德國BMW旗下的子公司,在世界各地也都有很多MINI汽車的愛好者。Dr. Kochetove是一位非常知名的工程博士,為BMW的EMC分析團隊服務,Dr. Kochetove曾在歐洲的SIMULIA用戶大會中發表一則關於EMC的分析案例。

EMC(Electromagnetic Compatibility)表示「電磁相容性」,意指產品不會對其它設備產生電磁干擾或者另種特性(如圖1);即使受到來自其它設備的電磁干擾,也仍能保持原有的性能;總結來說,異常的電磁耦合是所有工程師們共同關注的議題。

士盟科技-部落格-成功案例-圖1.何謂EMC
圖1 :何謂EMC

在EMC的研究議題中,我們可以描繪出一個電磁耦合架構(如圖2),Emission Source ➔ The coupling path ➔ Susceptible Receiver,其中的耦合路徑包含了Conducted、Inductive、Capacitive,或Radiated。

士盟科技-部落格-成功案例-圖2.電磁耦合架構:Source-Path-Receiver Model
圖2 :電磁耦合架構:Source-Path-Receiver Model

本文案例進一步對汽車的EMC模擬進行了說明,如下圖3~圖5所示。

Emission Source: Electric Powertrain的模擬:

士盟科技-部落格-成功案例-圖3.Emission Source: Electric Powertrain的模擬
圖3

汽車中Coupling Path的模擬:

士盟科技-部落格-成功案例-圖4.汽車中Coupling Path的模擬
圖4

Emission Receiver的模擬:

士盟科技-部落格-成功案例-圖5.Emission Receiver的模擬
圖5

要完成精確、高效的模擬,對於工程師來說不是一件容易的事,如圖6列舉了幾項模擬上的挑戰:

士盟科技-部落格-成功案例-圖6.模擬遇到的挑戰
圖6

CST Studio Suite在克服電磁模擬限制方面取得了重大突破,Dr. Kochetove與BMW的EMC模擬團隊選擇了CST Studio Suite作為模擬工具,主要是因為該軟體能夠提供計算速度與精確度兼顧的解決方案。以本案例指出,CST Studio Suite電磁模擬工具在整個汽車開發專案中扮演了重要角色,尤其能夠利用虛擬EMC測試來減少測試用車輛的數量(如圖7),如此一來可大大降低開發成本。

士盟科技-部落格-成功案例-圖7.模擬EMC測試可以在開發流程中,有效地減少測試用車輛的數量。
圖7: 模擬EMC測試可以在開發流程中,有效地減少測試用車輛的數量。

最後總結三點:

  1. EMC模擬在汽車開發中變得越發重要。
  2. CST模擬為早期開發階段帶來了很大的助益。
  3. CST在不失去模擬精確度的前提下,提供了較快計算速度。

CST Studio Suite電磁模擬分析在汽車開發流程上是一套出色的工具,本案例原文中整理了很棒的模擬材料,以及更豐富的三個汽車模擬開發的模擬範例,意者請下載詳閱。

關鍵字:CST、BMW、EMC(電磁相容性)、電磁模擬

參考文獻:  Tech Web

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