Optimal Design of Multi-Material Magnetic Core Configurations for Wireless Power Transfer Systems

Dieses Kapitel befasst sich mit der Optimierung von Magnetkernkonfigurationen aus mehreren Materialien für drahtlose Energieübertragungssysteme (WPT), wobei der Schwerpunkt auf Effizienzsteigerung und Gewichtsreduzierung liegt. Die Studie untersucht den Einsatz von Ferrit, weichen magnetischen Verbundwerkstoffen (SMC) und Luft in verschiedenen Konfigurationen, um eine optimale Leistung zu erzielen. Durch die Integration genetischer Algorithmen (GA) und Finite-Elemente-Methoden (FEM) identifiziert die Forschung die effektivsten Arrangements zur Minimierung des Ferritvolumens bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung hoher Kopplungskoeffizienten. Die Ergebnisse zeigen signifikante Verbesserungen bei der Robustheit des Systems und der Gewichtsreduzierung, was die vorgeschlagene Methode in hohem Maße für praktische technische Lösungen anwendbar macht. Das Kapitel behandelt auch die Auswirkungen unterschiedlicher Materialkonfigurationen auf die magnetische Flussverteilung und bietet eine vergleichende Analyse verschiedener Fälle. Die Ergebnisse bieten wertvolle Erkenntnisse für Fachleute, die an WPT-Systemen arbeiten, und heben das Potenzial für bedeutende Fortschritte in diesem Bereich hervor.