无线电力传输
ワイヤレス電力伝送
理论与物理
概述
老师！今天要讲无线电力传输对吧？那到底是什么东西呢？
磁共振耦合式无线供电系统的电磁场分析。通过线圈间耦合系数和品质因数进行效率优化。应用于电动汽车充电、智能手机充电。
支配方程
$$ \eta = \frac{k^2 Q_1 Q_2}{(1+k^2 Q_1 Q_2)} $$
$$ k = \frac{M}{\sqrt{L_1 L_2}} $$
老师的解释很清楚！关于无线电力传输的困惑都解开了。
离散化方法
这个方程，在计算机上具体是怎么求解的呢？
要使用有限元法（FEM）进行空间离散化。组装单元刚度矩阵，构建整体刚度方程。
矩阵解法算法
矩阵解法算法，具体是指什么呢？
通过直接法（LU分解、Cholesky分解）或迭代法（CG法、GMRES法）求解联立方程。对于大规模问题，带预处理的迭代法非常有效。
| 解法 | 分类 | 内存使用量 | 适用规模 |
|---|---|---|---|
| LU分解 | 直接法 | O(n²) | 小～中规模 |
| Cholesky分解 | 直接法（对称正定） | O(n²) | 小～中规模 |
| PCG法 | 迭代法 | O(n) | 大规模 |
| GMRES法 | 迭代法 | O(n·m) | 大规模·非对称 |
| AMG预处理 | 预处理 | O(n) | 超大规模 |
也就是说，在有限元法环节偷工减料的话，后面会吃苦头对吧。我铭记在心！
商用工具中的实现
那么，要做无线电力传输的话，可以用哪些软件呢？
| 工具名 | 开发商/现状 | 主要文件格式 |
|---|---|---|
| Ansys Maxwell | Ansys Inc. | .aedt, .maxwell |
| JMAG-Designer | JSOL Corporation | .jmag, .jproj |
| COMSOL Multiphysics | COMSOL AB | .mph |
| Ansys HFSS | Ansys Inc. | .aedt, .hfss |
供应商谱系与产品整合历程
各个软件的诞生过程，是不是还挺有戏剧性的？
Ansys Maxwell
请讲讲「Ansys Maxwell」！
JMAG-Designer
JMAG具体是指什么？
COMSOL Multiphysics
请讲讲「COMSOL Multiphysics」！
1986年成立于瑞典。最初作为与MATLAB联动的FEMLAB开始，后更名为COMSOL。在多物理场方面有优势。
当前所属: COMSOL AB
原来如此。那么，只要能做低频电磁场分析，基本上就没问题了对吧？
文件格式与互操作性
在不同求解器之间转换模型时，需要注意单元类型的对应关系、材料模型的兼容性、载荷/边界条件的表达差异。特别是高阶单元和特殊单元（如粘聚单元、用户自定义单元等），在求解器之间往往无法直接转换。
原来如此…格式看起来简单，实际上很深奥呢。
实务注意事项
有没有教科书上不写的“现场智慧”之类的东西？
网格收敛性确认、边界条件合理性验证、材料参数灵敏度分析都非常重要。
- 网格依赖性验证: 至少用3个级别的网格密度确认收敛性
- 边界条件合理性: 设置物理上有意义的约束条件
- 结果验证: 与理论解、实验数据、已知基准问题进行比较
无线电力传输的整体框架我掌握了！从明天开始我会在实际工作中注意的。
嗯，状态不错！实际动手操作是最好的学习方式。有不明白的地方随时来问我。
Coffee Break 闲谈
参考に
なった
なった
もっと
詳しく
詳しく
誤りを
報告
報告