Ansys无线充电系统优化设计，缩短充电时间

控制、电力电子和负载电路也是系统性能的重要组成部分。如今，仿真技术可以对发射器和接收器线圈的电磁(EM)和热性能以及应用中使用的磁通集中器和屏蔽进行3D物理建模。集成这些以及更多，Ansys提供端到端无线电源系统分析与基于物理的电路和系统建模，以实现这些目标。

对于无线充电系统的电磁分析，Ansys麦克斯韦有限元法(FEM)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情况下的线圈耦合电感。这种网格划分技术确保模型使用合适、高效和准确的网格来解决物理问题，如图2所示。它还考虑了永磁体、磁性材料的影响，以及由于导电屏蔽或不受可能存在于器件足迹之外的杂散场保护的附近物体中的涡流效应而造成的损耗。

虽然永磁体常用于无线充电设备中进行校准，但当线圈电流以正弦方式产生时变磁场时，永磁体会产生强大的静态磁场，使铁氧体铁心饱和并产生涡流效应。在这种情况下，电阻-电感(RL)参数将受到影响，如果不考虑，将影响效率分析的准确性。

在Ansys Maxwell中的Qi标准3DC工作流是直截了当的。几何、激励、溶液设置和参数已经为每个组件设置。该模型可以很容易地通过拖放接收器和发射器组件到麦克斯韦设计。然后准备用几个基本的模型设置步骤对设计进行分析。

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。热量也可能在附近的部分无意中产生。为了达到或超过温度限制，必须预测热量的来源，并规划不同充电负荷下的热性能，以实现最佳设计。在Ansys Electronics Desktop中，您可以集成Ansys Maxwell的电磁分析-包括线圈中的电磁损耗(固体损耗，利兹绕组损耗等)，铁芯(磁滞损耗)，屏蔽和永磁体(感应涡流损耗)Ansys Icepak分析热性能。

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。启用频率相关磁有限元分析(FEA)简化订单模型(rom)对于电路和系统仿真，可以在时域和频域中准确预测系统效率(图10和11)。它还可以评估用于传感和控制的不同电力电子拓扑结构。

进一步加强无线充电设计并达到峰值功率和效率，Ansys optiSLang可与Ansys Maxwell相结合，通过灵敏度分析识别最重要的设计变量，利用Coefficients of Prognosis (CoP)获得最优的meta - model Optimization Prognosis (MOP)，并基于目标函数运行优化算法。

Ansys的仿真解决方案集成了磁性、热学和电气系统性能，可为电动汽车、消费电子和医疗设备实现无线充电器的最佳设计。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。要了解如何使用Ansys Maxwell建模和分析基于感应的无线充电系统以达到最佳设计，请请求按需网络研讨会无线充电系统-通过模拟创造更好的设计．