OPERA&CST聯(lián)合仿真汽車無線充電站對人體的影響

來源：OPERA仿真專家之路更新時(shí)間：2024-06-23 閱讀：

上海又收緊了新能源車的免費(fèi)上牌政策。所以年前一些伙伴和我探討過買新能源汽車的問題，小伙伴們基本糾結(jié)的點(diǎn)是買插電還是純電？我個(gè)人是很抗拒新能源車的，也開過坐過。個(gè)人有幾個(gè)觀點(diǎn)：

溢價(jià)過高，不保值。
實(shí)際并不環(huán)保，只是把污染從排氣管換到了鋰電池和煤電。
為了不用拍牌的退而求其次。
并不怎么省錢。
對人體有無危害有待商榷，電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)沒有完善。
這就讓我想到了這次的話題：汽車無線充電站對人體的影響。新能源汽車的電磁場都可以用該方法來評估對人體的影響。

----------------------------------------------

無線感應(yīng)充電對電動(dòng)汽車充電具有明顯的優(yōu)勢，但充電能量效率較低。小型汽車感應(yīng)充電的最低效率為大于85%,在位置偏離時(shí)達(dá)到80%（如車沒停準(zhǔn)）。傳統(tǒng)充電的效率約為92%-95%。效率達(dá)到的同時(shí)，需要證明其對人是安全的。

那就可以用OPERA和CST仿真電磁場對人體暴露的影響評估。目前使用真實(shí)汽車車身的研究很少。目前標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定極限值：

接下來介紹下如何用OPERA和CST根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)完成計(jì)算的方法：

無限充電站與汽車的連接關(guān)系如下圖：

AC/AC變換器將功率頻率電壓轉(zhuǎn)換為傳輸頻率的電壓，重型車輛的頻率為20 kHz -30 kHz，輕型車輛的頻率約為85 kHz (81.38 ~90 kHz)(功率≤20 kW，通常為7.7 kW)。

充電站線圈連接電網(wǎng)，并且耦合到車輛上的線圈，車載線圈收集的信號(hào)經(jīng)過整流，然后它給汽車電池充電。

仿真需要用到參數(shù)化建模，如不同心，線圈之間的距離，線圈在汽車下的位置等，從而評估人體暴露在充電系統(tǒng)的不同場景。此外，通過生物電磁模型，可以計(jì)算出嬰兒、兒童、成人，以及各種姿勢時(shí)的實(shí)際感應(yīng)電場水平。將OPERA中計(jì)算得到的磁場空間分布，導(dǎo)入到CST中使用人體生物模型庫進(jìn)行仿真。模型為半徑為280mm的兩個(gè)線圈，發(fā)射線圈和接收線圈的正交電流分別為500安匝和1050安匝。