车载大功率无线充电线圈

熊萌 [1], 魏学哲 [1], 罗志超 [1], 唐轩 [1], 杜润本 [1],
[1] 上海市同济大学嘉定校区
发布日期 2018

    近几年,出于能源危机与环境保护的考虑,新能源电动汽车受到了世界各国的大力推广,但由于电池容量与充电设施等充电问题成为主要技术瓶颈,安全、方便、非接触式的无线充电技术成为了研究热点,其原理上以耦合线圈作为能量传输的主要元件,利用线圈间耦合谐振作用实现无线传能。但考虑到实际应用场景中,相比传统插电式充电,无线充电存在传输效率较低,以及对于停车时充电位置对准程度要求较高等问题,因此需要对传输线圈的结构和尺寸参数进行设计优化。
在线圈尺寸结构的设计优化方面,COMSOL多物理场仿真完美的解决了我们日常研究中很多繁琐的问题。线圈的基本结构类型可以通过几何部分进行设计实现,物理场部分主要以AC/DC模块中的磁场模块为主,通过调用物理场的域(线圈)实现几何部分线圈区域的选择,由于线圈实际制作中采用密绕不带间距,所以线圈匝数定义为均匀多匝。对于网格划分这块,不是我们重点研究对象,视计算精度进行网格精细度调整即可。整个研究基于85Khz频域进行。通过仿真结果的后处理,我们可以获取到不同结构线圈在不同工作点的互感自感大小,以及产生磁感应强度大小等参数,从而为实际设计制作提供参考依据,大大提高了研究效率。