?AGV無(wú)線充電接收端貼片電感的耦合效率與熱管理研究
在AGV無(wú)線充電系統(tǒng)向高效率發(fā)展的進(jìn)程中，接收端貼片電感的耦合效率和熱管理能力成為影響充電性能的關(guān)鍵因素。平尚科技針對(duì)無(wú)線充電接收端開(kāi)發(fā)的貼片電感系列，采用納米晶軟磁材料和Litz線繞組工藝，在85kHz工作頻率下實(shí)現(xiàn)97%的耦合效率，功率傳輸密度達(dá)到0.5W/cm3，為AGV無(wú)線充電系統(tǒng)提供高效的能量傳輸解決方案。該系列電感通過(guò)優(yōu)化磁芯結(jié)構(gòu)和繞組方式，在-20℃至+85℃溫度范圍內(nèi)效率變化控制在±2%以?xún)?nèi)，額定電流達(dá)到20A，滿足AGV大功率無(wú)線充電需求。
在實(shí)際測(cè)試中，這種高效率電感展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。對(duì)比傳統(tǒng)鐵氧體電感，平尚科技的方案在3mm氣隙距離下將傳輸效率從90%提升到95%，熱損耗降低50%。AGV在5kW無(wú)線充電時(shí)，接收端溫升從原來(lái)的45℃降低到25℃，充電效率保持94%以上。平尚科技通過(guò)創(chuàng)新性的熱管理設(shè)計(jì)，在電感內(nèi)部集成導(dǎo)熱通道，將熱阻降低到8℃/W，雖然成本比普通電感高35%，但使系統(tǒng)連續(xù)工作時(shí)的溫升控制在30℃以?xún)?nèi)。
在耦合效率優(yōu)化方面，平尚科技提出多維度改進(jìn)方案。磁芯材料采用納米晶帶材，初始磁導(dǎo)率達(dá)到80000，比傳統(tǒng)鐵氧體提高5倍；繞組采用利茲線，將高頻渦流損耗降低60%；磁芯結(jié)構(gòu)采用分布式氣隙設(shè)計(jì)，減少漏磁的同時(shí)提高飽和電流能力。這些改進(jìn)使電感在偏移±10mm的情況下，耦合系數(shù)仍能保持在0.8以上。
針對(duì)熱管理挑戰(zhàn)，平尚科技開(kāi)發(fā)了復(fù)合散熱方案。在電感底部采用導(dǎo)熱硅膠與散熱基板連接，使熱量快速傳導(dǎo)到金屬外殼；在繞組內(nèi)部加入導(dǎo)熱填料，降低 hotspot 溫度；采用溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控電感溫度，當(dāng)溫度超過(guò)85℃時(shí)自動(dòng)降低功率。這些措施雖然增加了系統(tǒng)復(fù)雜度，但將電感的熱設(shè)計(jì)余量從原來(lái)的15%提升到30%。
制造工藝方面，平尚科技采用真空浸漬工藝提高繞組導(dǎo)熱性，通過(guò)激光焊接確保磁芯完整性。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)100%的老化測(cè)試和熱循環(huán)測(cè)試，在額定電流下連續(xù)工作1000小時(shí)，性能衰減小于2%。同時(shí)建立了完善的熱仿真模型，可提前預(yù)測(cè)各種工況下的溫升情況。熱能管理是無(wú)線充電系統(tǒng)可靠運(yùn)行的重要保障。平尚科技通過(guò)貼片電感的耦合效率優(yōu)化和熱管理創(chuàng)新，為AGV無(wú)線充電系統(tǒng)提供了高效可靠的解決方案。隨著無(wú)線充電功率的不斷提升，這種注重效率與熱平衡的設(shè)計(jì)理念將成為AGV技術(shù)發(fā)展的重要方向。?
