电动汽车电池系统产生磁场对乘员健康影响的研究



电动汽车电池系统产生磁场对乘员健康影响的研究

电磁场对人类健康的影响已经研究了数十载，但还没有十分成熟的结论。在电动汽车中，乘员座位距离电池系统很近，当系统工作时会产生强大的磁场，从而使乘员暴露在磁场中。提出了一个评价电动汽车电池系统产生磁场的方法。首先，通过有限元方法对单电池产生的磁场进行了磁场近似分析、磁场强度分析；然后，对电池组进行了分析，并提出了快速充电的注意事项；最后，对电池组产生的磁场结果进行了讨论，给出了所有电动汽车都应进行磁场强度评估的建议。

通常，只有电动汽车电池才会产生磁场强度，但许多其它车内设备也可作为磁场强度的来源，特别是功率变换器和线圈。此外，车辆结构如车身形状、厚度和材料也会对车辆磁场强度水平有显著影响。

首先建立电池的三维有限元模型用于计算电池产生的磁场强度，但是没有考虑模块分布带来的影响；然后对模型进行描述；最后获得仿真结果，所有的仿真中几何形状、材料和网格是相同的，不同之处在于电流的大小。

对NiMH电池模块进行实测试验，测量了在直流和交流电情况下的磁场强度。为了验证模型将仿真分析结果与电池试验结果进行对比分析。

虽然本研究获得的磁场强度值（忽略电流谐波）低于ICNIRP（国际非电离辐射防护委员会）参考水平，但必须指出的是，装有不同类型电池的不同类型电动汽车其磁场强度是不一样的。此外，为了提高电动汽车性能，还装有混合储能系统（通常是电池和超级电容器的组合），这意味着该系统所产生的磁场也必须被评估。因此，在电动汽车内部的磁场强度问题应严加监控。分析磁场强度具有危害这个问题是汽车设计师的责任。在一些国家，有关于磁场强度评估将成为法律上的强制性义务。

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

编译：刘欢