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電動汽車電池系統(tǒng)產(chǎn)生磁場對乘員健康影響的研究

電磁場對人類健康的影響已經(jīng)研究了數(shù)十載，但還沒有十分成熟的結(jié)論。在電動汽車中，乘員座位距離電池系統(tǒng)很近，當系統(tǒng)工作時會產(chǎn)生強大的磁場，從而使乘員暴露在磁場中。提出了一個評價電動汽車電池系統(tǒng)產(chǎn)生磁場的方法。首先，通過有限元方法對單電池產(chǎn)生的磁場進行了磁場近似分析、磁場強度分析；然后，對電池組進行了分析，并提出了快速充電的注意事項；最后，對電池組產(chǎn)生的磁場結(jié)果進行了討論，給出了所有電動汽車都應進行磁場強度評估的建議。

通常，只有電動汽車電池才會產(chǎn)生磁場強度，但許多其它車內(nèi)設備也可作為磁場強度的來源，特別是功率變換器和線圈。此外，車輛結(jié)構(gòu)如車身形狀、厚度和材料也會對車輛磁場強度水平有顯著影響。

首先建立電池的三維有限元模型用于計算電池產(chǎn)生的磁場強度，但是沒有考慮模塊分布帶來的影響；然后對模型進行描述；最后獲得仿真結(jié)果，所有的仿真中幾何形狀、材料和網(wǎng)格是相同的，不同之處在于電流的大小。

對NiMH電池模塊進行實測試驗，測量了在直流和交流電情況下的磁場強度。為了驗證模型將仿真分析結(jié)果與電池試驗結(jié)果進行對比分析。

雖然本研究獲得的磁場強度值（忽略電流諧波）低于ICNIRP（國際非電離輻射防護委員會）參考水平，但必須指出的是，裝有不同類型電池的不同類型電動汽車其磁場強度是不一樣的。此外，為了提高電動汽車性能，還裝有混合儲能系統(tǒng)（通常是電池和超級電容器的組合），這意味著該系統(tǒng)所產(chǎn)生的磁場也必須被評估。因此，在電動汽車內(nèi)部的磁場強度問題應嚴加監(jiān)控。分析磁場強度具有危害這個問題是汽車設計師的責任。在一些國家，有關于磁場強度評估將成為法律上的強制性義務。

刊名：Passenger Exposure to Magnetic Fields due to the Batteries of an Electric Vehicle（英）

刊期：2015年第2期

作者：P. Moreno-Torres Concha

編譯：劉歡