2019 SAECCE | ANSYS：高可靠性电子/电气系统——智能网联和新能源汽车中的设计
2019中国汽车工程学会年会暨展览会 (2019 SAECCE) 于2019年10月22日-24日在上海嘉定汽车会展中心成功举办。作为中国汽车工程学会的长期合作伙伴以及本次年会金牌赞助商，ANSYS同时组织开展了一场主题为 “高可靠性电子/电气系统——智能网联和新能源汽车设计中的设计挑战与仿真应对方案” 会议，期间，针对智能网联和新能源汽车高可靠性电子/ 电气系统设计中涉及到的整车天线布局、射频干扰、核心电子电气系统SI/PI/EMI、电子电气热/结构可靠性、电驱动滤波以及仿真应对方案等关键问题展开讨论。
ANSYS 中国 CTO & 高级技术经理丁海强
该分会场由ANSYS 中国 CTO & 高级技术经理丁海强担任会议主席，本次还邀请到ANSYS中国SI/PI/EMI产品线技术经理侯明刚，东风汽车集团有限公司技术中心主任工程师/高工郭军朝，长安新能源汽车科技有限公司高工/电驱动设计主管谭若兮，以及延锋伟世通汽车电子有限公司主管设计高工李天强做相关主题分享。智能网联和新能源汽车设计中的高可靠性电子/电气系统解决方案与经验分享等主题，吸引了50多位行业人士列席参会。
高可靠性电子/电气系统分会场内容集锦
侯明刚 | ANSYS中国SI/PI/EMI产品线技术经理
演讲主题：汽车行业高可靠性电子/电气设计总体方案
汽车行业电子设备可靠性所面临的挑战与问题
汽车电子技术应用领域越来越广，尤其新能源汽车的电子应用数量和比例越来越高，这让两大问题愈加受到重视：电磁兼容，以及汽车传统部件的可靠性。对电子产品的可靠性而言，需要在电可靠性，热可靠性和结构可靠性这三个物理域里进行迭代，物理域协同仿真，才能够完成一个电子产品的完整的可靠性分析。
ANSYS的仿真解决方案
统一的仿真平台——可靠性分析中需要多物理耦合，ANSYS提供集成式的平台workbench，集成了电、热、力的相应模块，并在各个模块之间建立良好的输入输出关系。
卓越的电性能分析——ANSYS解决方案基本涵盖所有汽车主要电子应用，通过场路协同的技术，完整解决汽车电子相关设备本体的电性能分析。场路协同是整个电子设备电性能分析的核心技术，电子产品电性能涉及电磁场和电路两个模块，ANSYS为考虑工艺误差，电磁场里的设计变量通过动态链接链接到电路时，会在电路里进行整体的系统级一体式优化，以实现系统性最优。此外，ANSYS可以把电路分析的结果反向推送，回到电磁场分析信号传输路径，从而解决部分辐射发射类的电磁干扰问题。
虚拟建模——汽车电子设备仿真分析最重要的一部分就是虚拟建模，也叫虚拟原型/数字样机，其中的一大重要环节是虚拟组装。ANSYS可以方便地通过电磁场软件之间的配合，实现电路板和三维元器件在PCB板环境而非三维环境中组装。
PCB板仿真分析——汽车电子设备里最重要的是PCB板。对于PCB板而言，除了电可靠性分析，热可靠性分析和力可靠性分析，还有整体分析。ANSYS Sherlock可以实现在短时间内对PCB板进行可靠性分析，可以设置很多比如温度循环，高低温冲击，振动等和实验一致的条件。从导入到分析结束的整个PCB板设计过程，可以在45分钟内完成。
基于规则检查——除了仿真分析以外，ANSYS还有规则检查方案。基本流程是：设计导入，规则检查，对规则检查报错的信息进行整改，通过仿真性选出最优整改方案。
郭军朝 | 东风汽车集团有限公司技术中心主任工程师/高工
演讲主题：天线仿真技术在汽车电磁兼容中的应用
“轻量化、电动化、智能化、网联化、共享化”的五化理念正在传统汽车/HEV/EV/FCV以及智能驾驶车型（L2/L3/L4/L5）中应用和推广，车与车、车与周围环境之间的通信、互联互通都与天线密切相关。
运用ANSYS公司的HFSS模块，可以快速开展车载天线之间仿真分析，例如单天线、GPS天线、FM/AM天线的仿真分析，有利于设计人员对天线指标的理解，降低车载天线布置的盲目性，以及管控天线供应商。
天线的基本理论以及在汽车领域的应用——包括车载GPS天线辐射性能仿真方法与测试研究、收音机FM天线仿真、车载通讯天线图的仿真与测试比较研究、测试暗室常用天线（接收和发射）、天线的主要性能参数、HFSS天线设计流程、雷达天线与保险杠的仿真分析等。
东风汽车在电磁兼容的仿真技术规划——比如电磁兼容与整车开发，正向设计开发，性能开发验证，法规分析对标，整车EMC风险评估等。
谭若兮 | 长安新能源汽车科技有限公司高工/电驱动设计主管
演讲主题：纯电动汽车电驱动滤波方案设计
EMC设计的效费比 & EMC介入时间与成本的关系——经验证明，速度是制胜的法宝，把电磁兼容的大部分问题解决在设计定型之前,可得到最高的效费比。如果等到生产阶段再去解决，非但在技术上带来很大的难度，还会造成人力、财力和时间的极大浪费。
长安新能源汽车针对新能源汽车开展系统级的EMC研究，采取仿真结合测试的手段，首先实现系统级电气系统EMC设计的平台化。然后，深入零部件级EMC的设计，实现各零部件的平台化，最终达到整车大系统的电子/电气系统高可靠性电磁兼容设计。
高压电驱系统及其滤波方案设计案例分享——参数、可靠性验证、分析模型、分析结果。
在未来，长安汽车将利用精确的仿真软件，搭建可以等效实际工作状态的电驱系统电磁兼容仿真模型，基于Level 3限值设计出满足系统要求的高压滤波电路，实现电驱系统平台化。
李天强 | 延锋伟世通汽车电子有限公司主管设计高工
演讲主题：智能网联高速 ARM 处理器的PI和SI联合仿真
随着高速信号的工作速率越来越高，对于整车厂而言，传统设计已难控制设计的风险，而仿真工具可以有效地平衡成本与风险。
ANSYS SIwave工具在电子应用中的作用: 分析和解决ARM与LPDDR4/DDR3潜在的设计问题, 高端ARM与LPDDR4/DDR3的仿真案例, 高端ARM电源的系统设计, 高速信号的系统设计，高速连接器和电缆线束问题等。
未来延锋伟世通将继续利用仿真深入研究高速电缆的ESD和辐射分析，高速电缆空间布局对WIFI等天线的影响，PCB热设计与电磁场的最佳设计，高端ARM电源与信号的系统分析，以及非上电ESD测试对端口电容的影响。
“高可靠性电子/电气系统” 设计是当前智能网联和新能源汽车的核心技术之一。其中，电磁兼容（EMC）设计、 结构可靠性设计、热可靠性设计又是其重要的三个重要组成部分，是当前各大整车厂，核心零部件供应商极力构建的核心竞争力之一。本次ANSYS专题分会场，对智能网联和新能源汽车高可靠性电子/电气系统设计中涉及到的整车天线布局、射频干扰、核心电子电气系统 SI/PI/EMI、电子电气热/结构可靠性、电驱动滤波以及仿真应对方案等关键问题展开了讨论和辨析，助力国内外领先企业学习该领域先进经验。ANSYS在该领域的深耕和举措，将促进中国智能网联和新能源汽车行业的高质量发展，加速高可靠性电子/电气系统在中国的实现。
