由复合屏蔽层构成的电动汽车无线充电磁耦合器

磁耦合器作为无线充电系统的核心部件,由能量发射线圈、能量接收线圈和电磁屏蔽层组成。目前在屏蔽层中使用大量的铁氧体和铝材以增强系统的耦合性能并且减少电磁泄漏,这造成了磁耦合器体积大、重量重、成本高,另外铁氧体还存在着易碎易饱和等问题,严重制约了电动汽车无线充电技术的推广和应用。为了解决上述问题,提出了一种由铁基纳米晶带材、铁氧体和铝箔构成的复合屏蔽层,在详细分析纳米晶带材特性的基础上,给出了纳米晶带材的前置处理工艺,利用Maxwell等仿真软件,从线圈静态参数的对比、铁氧体饱和状态的改善以及屏蔽效能和抗偏移能力等多方面阐述了复合屏蔽层的优势。最终搭建实验平台并加以验证。

电动汽车无线充电磁耦合器屏蔽层的优化设计

针对电动汽车车载无线充电磁耦合器体积和重量大、铁氧体易碎裂的问题,提出了一种由铁氧体磁片、纳米晶带材及铝箔构成的复合屏蔽层磁耦合器。通过Maxwell分别对铁氧体和四种纳米晶磁芯的性能进行分析和比较,在机器学习得出磁耦合器最优磁芯结构的基础上,优化设计了复合屏蔽层结构及各部分材料构成比例,与传统铁氧体磁片和铝板构成的磁耦合器相比,所提出的复合屏蔽层磁耦合器在减小了体积和重量的同时,互感和耦合系数分别提高了8.2%和0.7%,成本减小了47%。最后搭建了传输距离为12 cm的实验平台进行了验证。

电磁结构对高速永磁电机转子涡流损耗的影响

本文设计了一台高速永磁电机,分析了定子槽数,槽口宽度、定子裂变比、永磁体极弧系数等参数对转子涡流损耗的影响,并对一种复合屏蔽层空心转子结构进行了研究,分析了外屏蔽层电导率对转子各部分涡流损耗的影响,并为屏蔽层的制作材料的选择提供了理论依据。最后,本文建立了转子温升测试试验台,对比了有、无铜屏蔽层的两种转子的温升,实验结果验证了理论分析的正确性。

旋转轴上状态检测装置的无线供电综合实验平台建设

针对目前无法对旋转轴上的状态检测装置进行非接触供电难题,提出一种无线供电方案,并建立实验平台加以验证。将铝箔、绝缘层和铁氧体软磁片作为复合屏蔽层依次固定于旋转轴外侧,在其上绕制接收线圈,在平行于旋转轴的一定距离内安装发射线圈。用SolidWorks设计螺线管磁耦合器,用Maxwell有限元法对磁耦合器进行优化设计,用Saber搭建P-S补偿的单管逆变无线供电模型,借助仿真结果搭建实验平台,验证所提方案的正确性。该综合实验平台包括硬件和多种软件,可用于电力电子教学。