Зачем нужна более высокая частота в системах индуктивной зарядки?

Рассмотрим индуктивную зарядную систему, такую ​​как Magne Charge — у нее есть довольно большая катушка «ответвителя» вне транспортного средства и соответствующий слот на транспортном средстве, а катушки в «ответвителе» и в гнезде выровнены идеально параллельно и расположены близко друг к другу. . Так выглядит старый добрый трансформер.

Тем не менее, в каждой системе Magne Charge есть огромная коробка (настенное устройство), которая, скорее всего, генерирует ток более высокой частоты. Кстати, эта коробка, похоже, ответственна за огромные потери энергии .

Какая потребность в увеличении частоты? Старый добрый трансформатор будет работать на той же частоте, что и сеть — 50 или 60 Гц в зависимости от региона — и иметь довольно хороший КПД. Зачем этому слегка измененному трансформатору нужна более высокая частота?

Старые добрые трансформаторы весят сотни граммов (больше, чем ваш мобильный телефон) и требуют, чтобы обе обмотки были на общем ферромагнитном сердечнике, чтобы быть эффективными.

Ответы (3)

Все упирается в эффективность.

По мере увеличения частоты, на которой работает трансформатор, трансформатор может быть физически меньше.

Для плагиата Цитата из Википедии:

ЭДС трансформатора при заданной плотности потока увеличивается с частотой. Работая на более высоких частотах, трансформаторы могут быть физически более компактными, потому что данный сердечник способен передавать больше мощности без достижения насыщения, а для достижения того же импеданса требуется меньше витков.

Рассмотрите размер, необходимый для трансформатора 50/60 Гц мощностью 6,6–50 кВт (диапазон номинальной мощности систем Magne-Charge).

Таким образом, оптимизированный здесь аспект эффективности — это размер соединителя/слота, не так ли?
Ну, у вас есть две разные проблемы - размер / вес муфты и эффективность с обратной зависимостью. Вы должны выбрать что-то в ряду возможностей. Я не могу поставить себя на место системного разработчика, но полагаю, что доступность была довольно высокой по шкале важности. В конце концов, бабушка должна уметь поднимать зарядное устройство, чтобы зарядить свой новый сверкающий электромобиль, не так ли?
Я понимаю. Может ли то же самое работать с сетевым частотным трансформатором, если «ответвитель» крепится к стене, а автомобиль имеет аналог соединителя, установленный сбоку, и припаркован вплотную к настенному соединителю?
@sharptooth - Вроде того. Допуски крошечные. Вам практически не нужен воздушный зазор, иначе вы быстро потеряете эффективность. У меня нет четких цифр (это тоже какой-то туманный дизайн), но зазор даже в 1 мм все испортит. На самом деле, вы должны думать об этом как о необходимости физического контакта. По сути, это цепь, такая же, как и любая другая, только магнитная, а не электрическая.

Частота также влияет на безопасность. Чем выше частота, тем меньше вероятность взаимодействия системы с биологическими объектами при работе. Это очень важно.

Микроволны имеют очень высокую частоту, также известно, что они достаточно интенсивно взаимодействуют с биологическими объектами.

Высокие частоты создают высокое напряжение, т.е. e=4,44n(phie)(f); поэтому, увеличивая f, мы можем увеличить ЭДС, которая способствует индукции во второй катушке.

Ваш ответ не совсем ясен, не могли бы вы пояснить?