Gestion du cablage des masses électriques dans un véhicule automobile : application C.E.M

Management of the wiring of the electrical grounds in a motor vehicle : EMC application

• Auteur / Autrice : Fabrice Duval
• Direction : Lionel Pichon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Logiciels

Simulation par ordinateur

Automobiles -- Moteurs

Compatibilité électromagnétique

Mots clés libres

Partiel Element Equivalent Circuit (PEEC)

Mesures temporelles

Mesures fréquentielles

Résumé

Cette thèse porte sur le développement d’un outil d’aide à la décision sur les problèmes relatifs à la Compatibilité ElectroMagnétique (CEM) dans les systèmes de grande dimension tels que les véhicules automobiles. La plus grande difficulté a été de comprendre les paramètres à prendre en compte pour obtenir des résultats cohérents avec les mesures effectuées sur véhicule. Nous nous sommes concentrés sur la caractérisation de faisceaux présents sur les véhicules. Nous abordons également l’étude du comportement du plan de masse lié à la présence de très forts courants électriques continus. Pour aborder ces aspects, nous utilisons la méthode PEEC (Partiel Element Equivalent Circuit) pour sa facilité de mise en œuvre ainsi que pour ses facultés à traiter les problèmes sur un large spectre de fréquences. Le mémoire est composé de trois chapitres. Le premier présente les bases de l’électromagnétisme appliquées à la CEM des systèmes de grande dimension. Nous portons une attention toute particulière aux plans de masse qui sont utilisés en tant que conducteur de retour mais également en tant que référence de tension. Dans le deuxième chapitre, nous présentons la méthode PEEC ainsi que la méthodologie mise en place pour le développement du logiciel afin d’obtenir les meilleures performances possibles. Ce logiciel est validé sur un ensemble de cas tests. L’application de l’outil sur un cas industriel est traitée dans le dernier chapitre et permet de comprendre les phénomènes de résonance créés par la connexion des différents éléments reliés par un faisceau. La modélisation des composants de terminaison permet de compléter le modèle ainsi généré.

This thesis is dealing with the development of a tool for supporting decision on problems related to ElectroMagnetic Compatibility (EMC) in big systems such as motor vehicles. To understand which parameters had to be taken into account in order to get consistent results from the measurements implemented on vehicle was the highest difficulty. We have been focussed on characterising the bundles in vehicles. We have been as well tackling the study of the behaviour of the ground plane linked to very strong electrical direct currents. In order to address these aspects we have been using the PEEC method (PEEC for Partial Element Equivalent Circuit) because of its easy implementation as well as of the possibility of using it for a wide range of frequencies. The report is composed of three chapters. The first one presents the bases of electromagnetism applied to big systems’ EMC. A particular attention is turned to ground planes which are used as return conductor as well as voltage reference. In the second chapter, we present the PEEC method and the methodology which was set up for developing the software in order to obtain the best performances possible. This software has been validated on a set of test cases. The tool’s application to an industrial case is dealt with in the last chapter and enables to understand the phenomena of resonance created by the different elements connected by a bundle. The modelling of the components allows completing the model thus generated.