【9月・产品资讯】用于EV车载非接触式充电系统 | MS-HiQ系列磁片和磁性积层片的研发

发布于: 2024-09-30 10:04

  Proterial, Ltd.(以下简称 PROTERIAL/博迈立铖)研发出了以纳米晶软磁性材料FINEMET®制成的磁片和磁性积层片MS-HiQ系列*1 

此系列有助于今后有望普及的电动汽车(以下简称EV)的车载非接触式充电系统提高效率,并且实现小型轻量化。


FINEMET带材(左)和 MS-HiQ 系列磁片(右)

 

 非接触式充电的优点是无需电源线即可充电

  非接触式充电最开始用于心脏起搏器等医疗设备,并在智能手机上采用后迅速推广开来。

最近,该技术作为一种为EV供电的技术备受关注,有关实际应用的研究也在紧锣密鼓地进行,2020年发布了以驻车时使用为应用场景的车载非接触式充电系统标准SAE J2954。

然而,非接触式充电系统面临的课题之一是——其效率低于有线充电系统。

  为提高车载非接触式充电系统的效率,需要使用高品质系数Q(损失系数的倒数,Q越高,损失越小效率越高)的线圈结构

磁片具有屏蔽*2和防止发散*3的功能,把它放置于线圈背面(非接触式充电部位的背面)是有效的(见图1)。

智能手机需要薄的高Q磁片,PROTERIAL博迈立铖的FINEMET®具有出色的性能,在市场上占有很大的份额

 

另一方面,手机非接触式充电系统的功率小于20W,而电动汽车的功率却非常大,3-11kW 不等,

因此主流发展方向是通过使用铁氧体(磁性陶瓷)作为磁片,增加其尺寸和厚度。

 PROTERIAL博迈立铖认为FINEMET®的特性也可用于汽车应用,决定开发用于EV车载非接触式充电系统的磁片。

 

  此次,PROTERIAL博迈立铖针对非接触式充电系统的高Q值,研发了以下两项独特技术。

(1) 带材长边方向

在对构成磁片的材料FINEMET带材*4 进行热处理时,通过在带材长边方向施加张力来控制磁导率,使其具有各向异性。

非接触式充电系统的Q值可以通过使用其带材形成的磁片来改善。

(2) 磁场线流动方向

通过切割由上述(1)所述技术形成的磁片MS-HiQ,使带材的长边方向与磁场线的方向一致。

呈放射状排列形成磁性积层片,可使所应用的非接触式充电系统具有更高的Q值。

 与在非接触式充电系统的线圈后放置铁氧体的情况相比,放置4个MS-HiQ磁性积层片的厚度约为原来的1/2,

而放置8个MS-HiQ的磁性积层片的厚度约为原来的1/3,其Q值几乎与原来相同,从而显著减少了厚度和重量*5。

  在EV车载非接触式充电系统中使用此次开发的磁片和磁性积层片MS-HiQ系列,将有助于实现高效率、小型轻量化,有望进一步促进非接触式充电系统和EV本身的普及。

 

*1 系列:可选规格,如带材层数、外形尺寸和双面胶带,适用于各种应用。

*2 屏蔽:防止电磁干扰进入系统,从而防止对磁场和磁通量产生不利影响的功能。

*3 防止发散:具有防止磁场和磁通量发散的功能。

*4 带材:箔材。它指的是由单片材料组成的薄而宽的材料。

*5 我司测试值。测试条件:FM片60x60mm,线圈(Ls=3.5µH,Rs=28mΩ@85kHz/10mA,Φ50mm)。

FINEMET 是Proterial, Ltd.的注册商标

 

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