无线电力传输(WPT)

最常见的WPT类型利用感应耦合或磁共振方法。每一种都有其优点和缺点。最常见的技术是利用电感耦合方法，这种技术已经在许多家用设备中使用，比如电动牙刷和无绳电话。然而，电感耦合不太适合涉及远距离显著功率传输的应用。磁共振技术以两种方式应用:将大功率传输到小于一米的距离(通常)或将功率传输到比电感耦合方法大得多的距离。

电磁场模拟

开发可靠的WPT设计，无论采用何种方法，都取决于能够模拟线圈天线的电磁和热性能，以及驱动和控制系统运行的电路和逻辑。万博Ansys麦克斯韦应用于电感耦合法中低频电感线圈的分析。该工具还可以提取线圈频率相关的等效R、L和C特性，从而构建感应线圈天线的等效电路模型。然后通过添加外部电容来实现谐振。对于距离较远的磁共振型WPT，工作频率较高万博Ansys基于允许工程师确定发射和接收线圈天线的发射、反射和总电磁场。HFSS还优化了线圈设计，以充分利用这种现象。

参数分析与优化

工程师可以利用麦克斯韦强大的参数分析功能，自动改变线圈尺寸，位置，材料和间隙，以收敛于最佳线圈设计。麦克斯韦参数分析也是评价屏蔽效果的理想方法。材料和几何参数(如厚度和形状)可以作为模拟中的变量，为工程师提供有价值的盾构设计及其在给定距离上限制电磁场强度的能力。

多重物理量

热分析是WPT系统的另一个重要方面，特别是大功率系统，如电动汽车充电或封闭电子设备。温度对无线变压器的效率有很大的影响，因为电磁特性，例如导电性和渗透性，都是温度依赖性的。温度升高会降低电导率，从而产生更多的散热，降低整体效率。当温度高于150℃时，这些器件中使用的磁芯材料会完全失去磁特性。

此外，高温也会带来安全隐患。最后，如果需要考虑热应力，那么在进行热应力计算之前，必须首先了解温度场。因此，在进行无线功率传输仿真时，需要进行电磁和热耦合分析。

万博Ansys Maxwell与Ansys Mechanical或Ansys Fluent相结合，使工程师能够评估变压器中的涡流和铁芯损失如何产生热量。将电磁仿真软件(Ansys Maxwell)中的变压器损耗分布数据作为输入传递到Ansys Mechanical或Ansys Fluent中，计算温度分布。万博然后将作为输出获得的变压器温度图反馈给Ansys Maxwell以更新与温度相关的特性。万博

完整的无线电源系统仿真能力

在设计基于电感耦合或磁共振的无线电源系统时，Ansys Simplorer既可以用作系统模拟器，也可以用作电路模拟器。万博可以在Simplorer和HFSS和Maxwell之间建立双向动态链接。这可以实现时域系统仿真，包括IGBT/MOSFET逆变器，线圈天线和整流电路的频率依赖模型，甚至嵌入式控制。使用这种动态链接功能，工程师可以通过同时扫描各种几何对齐和电气特性来计算效率图。该数据可用于模拟EMI和EMC行为，以确定系统是否满足法规限制。

万博Ansys使您能够通过基于物理的系统建模分析完整的端到端无线电源系统。要了解更多关于我们为您的物联网设备提供的无线功率传输设计解决方案，请访问我们的物联网电源管理web页面。