Details

Данная работа посвящена исследованию проблемы конфигурации магнитного поля между "транслятором" и "приемником" таким образом, чтобы обеспечить требуемый уровень индуцированного напряжения и снизить уровень утечки (рассеиваемую мощность). Задачи, которые решались в ходе исследования: 1 Создание моделей для изучения работы разных вариантов схемных решений резонансной компенсации и оценка их эффективности; 2 Исследование факторов влияющих на эффективность БЗУ, выявление существующих закономерностей; 3 Выбор наиболее подходящей топологии схемы резонансной компенсации для разработки мощного блока БПЭ киловаттных диапазонов. Основные расчеты производились в программе COMSOL Multiphysics, где объединены решения задач в электрических цепях и магнитном поле. В результате была проанализирована конфигурация магнитного поля двух плоских катушек, подобраны методы для уменьшения потоков утечки, которые могут не только помочь перенаправить магнитные потоки с первичной обмотки на вторичную, но и улучшить взаимную индуктивность и самоиндукцию катушек. Проанализированы различные топологии схем компенсации реактивной мощности и подобрана оптимальная для решения данной задачи. Смоделировано предлагаемое решение с достижением мер безопасности, передачи мощности киловаттных диапазонов с высоким коэффициентом полезного действия.

This work is devoted to the research of magnetic field configuration between the "transmitter" and the "receiver" in order to provide the required level of induced voltage and reduce leakage (dissipated power). The tasks that were solved during the research: 1 Creation of models for studying the operation of different options for resonant compensation circuit solutions and assessing their effectiveness; 2 Research of factors affecting the efficiency of wireless charging units (WPT), identification of existing patterns; 3 Selection of the most suitable topology of the resonant compensation circuit for the development of a powerful block of a kilowatt-range power supply unit. The main calculations were carried out in the COMSOL Multiphysics program, which combines solutions to problems in electrical circuits and magnetic fields. As a result, the configuration of the magnetic field of two flat coils was analyzed, methods for reducing leakage flows were selected, which can not only redirect magnetic flows from the primary winding to the secondary one, but also improve mutual inductance and self-induction of the coils. Various topologies of reactive power compensation circuits were analyzed and the optimal one for solving this problem was selected. The proposed solution was modeled with safety measures, transmission of power in kilowatt ranges with a high coefficient of performance.