上海又收緊了新能源車的免費上牌政策。所以年前一些伙伴和我探討過買新能源汽車的問題，小伙伴們基本糾結的點是買插電還是純電？我個人是很抗拒新能源車的，也開過坐過。個人有幾個觀點：
- 溢價過高，不保值。
- 實際并不環保，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，電磁輻射標準沒有完善。
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。
無線感應充電對電動汽車充電具有明顯的優勢，但充電能量效率較低。小型汽車感應充電的最低效率為大于85%,在位置偏離時達到80%（如車沒停準）。傳統充電的效率約為92%-95%。效率達到的同時，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。目前使用真實汽車車身的研究很少。目前標準中有規定極限值：
接下來介紹下如何用OPERA和CST根據標準完成計算的方法：無限充電站與汽車的連接關系如下圖：
AC/AC變換器將功率頻率電壓轉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，并且耦合到車輛上的線圈，車載線圈收集的信號經過整流，然后它給汽車電池充電。仿真需要用到參數化建模，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的不同場景。此外，通過生物電磁模型，可以計算出嬰兒、兒童、成人，以及各種姿勢時的實際感應電場水平。將OPERA中計算得到的磁場空間分布，導入到CST中使用人體生物模型庫進行仿真。模型為半徑為280mm的兩個線圈，發射線圈和接收線圈的正交電流分別為500安匝和1050安匝。
整個系統還包含一個鐵氧體集中器和一個鋁外殼屏蔽組成。用該尺寸建立兩個充電站模型，一個用于工作頻率為85 kHz的輕型車輛，另一個用于工作頻率為25 kHz的重型車輛(小型巴士)。充電站（充電線圈連接電網部分）的參數使用SAE J2954標準。
采用WPT2/Z3功率等級系統模型，其最大功率為7.7 kVA。車身采用是汽車制造商提供的真實車身。車身的物理性能參數化:磁導率從30到300。電導率從2MS /m到7MS /m。小巴的最大額定功率約為50kVA。用OPERA計算這些系統周圍產生的雜散磁場，在準靜態下，假設磁場不受人體內感應電流的干擾，得到感應電場的空間分布。該分布作為后期的生物電磁仿真的輸入源。
在CST中使用人體模型使用成年男性，并且包含所有器官組織。皮膚組織的電導率設置為0.1 S/m。
根據現有的準則[如ICNIRP 1998, ICNIRP 2010, IEEE 2005]確定每個組織和器官的感應電場和電流密度的最大值。截圖是模擬一個成年男性在距離轎車車身約0.2米的距離處暴露于電磁場中的例子。這個例子中磁通密度的水平低于0.7 uT和人體感應電場最大10 mV / m，大大低于ICNIRP2020參考電場限制（27uT、11.5 V / m@85KHz）。那么該無線充電站：“按照現有標準”來看是對人體無害的。
