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用于感应电能传输线圈快速三维有限元仿真的等效导体层

Equivalent Conductor Layer for Fast 3-D Finite Element Simulations of Inductive Power Transfer Coils

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中文摘要

本文提出了一种用具有均匀电流分布的等效层来替代单层或多层导体的方法,以简化复杂的3D有限元仿真。该等效层允许使用更粗糙的网格,从而显著加快仿真速度。通过匹配实际导体的趋肤效应和邻近效应损耗,定义了该等效层的电磁特性。

English Abstract

In this article, a method to replace conductors, in one or multiple layers, by an equivalent layer with homogeneous current distribution is proposed to allow complex 3-D finite element simulations. This equivalent layer needs a coarser mesh, then the simulations are accelerated. The electromagnetic properties of this equivalent layer will be defined to match skin and proximity losses of actual rou...
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SunView 深度解读

该技术主要针对电磁场仿真优化,对阳光电源的研发具有参考价值。在光伏逆变器和储能变流器(PCS)的磁性元件(如高频变压器、电感)设计中,趋肤效应和邻近效应是导致损耗和温升的关键因素。通过引入等效导体层模型,研发团队可以在保证精度的前提下,大幅缩短复杂磁性元件的3D有限元仿真时间,从而加速PowerTitan等储能系统及组串式逆变器中高功率密度磁性组件的迭代优化,提升产品效率与热设计可靠性。