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一种用于无线电能传输系统中多边形磁耦合器的互感简化综合解析模型
A Simplified and Comprehensive Analytical Model of Mutual Inductance for the Polygonal Magnetic Couplers in WPT Systems
| 作者 | Tianyi Zhang · Lingjun Hao · Guo Wei · Xin Gao · Shijie Cong · Chang Liu · Chunbo Zhu |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2025年10月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 充电桩 双向DC-DC 有限元仿真 |
| 相关度评分 | ★★★ 3.0 / 5.0 |
| 关键词 | 互感 多边形磁耦合器 WPT系统 等效耦合面积 解析模型 几何感知修正因子 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种等效耦合面积（ECA）方法和几何感知校正因子（GACF），用于推导具有有限磁芯的多边形磁耦合器（MC）的互感解析模型。ECA方法将多边形MC的互感模型转化为等效圆形求解区域，结合基于空芯线圈互感比推导出的GACF，实现了对互感的快速精确计算。
English Abstract
This letter proposes an equivalent coupling area (ECA) method and geometry-aware correction factor (GACF) to derive the analytical model of mutual inductance (MI) for polygonal magnetic couplers (MCs) with finite magnetic core. The ECA method translates the MI model of polygonal MCs into the equivalent circular solution region, and the GACF, derived from the air-core coil MI ratios, simultaneously...
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SunView 深度解读
该研究提出的多边形磁耦合器互感解析模型，能够显著提升无线电能传输（WPT）系统磁路设计的计算效率与精度。对于阳光电源的电动汽车充电桩产品线，尤其是未来探索大功率无线充电技术时，该模型可用于优化耦合机构的几何参数设计，缩短研发周期。此外，该解析方法在有限元仿真（FEA）辅助设计中具有参考价值，有助于降低磁性元件的损耗并提升能量传输效率，为公司在车网互动（V2G）及高端充电基础设施领域的布局提供理论支撑。