随着对功率和功率密度要求的提高,设计更高的效率和优化的热性能对于满足未来的消费者需求至关重要。
开发一种高效可靠的无线充电设备的设计取决于对发射和接收线圈的电磁和热性能进行建模的能力,以及控制和电力电子设备的包含。
万博Ansys解决方案集成了磁性、热学和电气系统性能,能够为电动汽车、消费电子和医疗设备设计最佳的无线充电器。
自动自适应网格确保设计人员有一个准确的,高效的,适当的有限元网格的物理正在解决,无论几何形状和产生的场浓度;这确保了工程师可以设计产品而不是设计网格。Ansys Electronics Desktop中的集成工具套万博件可确保模型共享和设计迭代的一致性。
最佳的磁性设计确保了在推荐或非理想距离下给定设计的最大效率。
铁精矿、屏蔽或线圈设计的变化将影响设备的性能。
诸如无意的外部铁或导电物体等因素可能会降低效率,这些可以通过模拟来研究。
发射线圈和接收线圈不对中会导致效率降低。
万博Ansys Simulation可用于考虑通过形状和拓扑研究来降低设计成本,以及在不同材料的性能与美元成本之间进行权衡。改变现有设计的材料可能会影响性能、成本、使用寿命,并可能增加保修成本。使用模拟来评估这些变化可以降低风险。
无线充电设备要求电磁、热学、电子学、结构完整。万博Ansys提供了一套完整的仿真工具,以帮助更快地将设计推向市场。
適用於電機和機電設備的電磁場模擬求解器。求解靜態、頻域和時變電場。
电子热管理的计算流体动力学(CFD)求解器。它可以预测IC封装、pcb、电子组件、外壳和电力电子设备中的气流、温度和传热。
无线充电系统面临着电磁、热学和电力电子设计方面的挑战。为了达到严格的设计目标,客户需要强大的多物理场仿真方法。
麦克斯韦有限单元法技术采用自动自适应网格划分技术来预测任何尺寸的线圈在任何不对中条件下的耦合电感。它包括永磁体,磁性材料的影响,以及由于导电屏蔽或附近物体中的涡流效应而造成的损失,这些物体不受可能在器件足迹外散发的杂散场的保护。
即使以无线方式传输电力,也会在发射和接收线圈以及无线充电设备的磁性和导电部分产生热量。附近的部分也可能无意中产生热量。预测热量的来源和设计不同充电负荷下的热性能对于优化设计达到或超过温度限制是必不可少的。
无线充电系统的效率取决于许多因素,包括线圈质量因素、损耗和控制策略。为电路和系统仿真启用磁性FEA降阶模型,可以准确预测系统效率以及用于传感和控制的电力电子拓扑结构。该工作流程使工程师能够实现新的功率水平,更高的效率,并降低新的或现有设计的产品成本。
基于感应的无线电源系统用于为生物医学植入物、消费电子产品甚至电动汽车充电;这种方法是有利的,因为它不需要电触点来传输功率。设计目标通常包括最大化效率以减少充电时间,这需要精确建模线圈的磁性(包括磁通集中器和磁屏蔽)、电力电子、控制和热性能。
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