河北工业大学张献教授：基于新型纳米晶无线电能传输耦合磁场屏蔽与调控方法研究

2023年全国电工理论与新技术学术年会于8月18-20日在天津召开。河北工业大学张献教授应邀就《基于新型纳米晶无线电能传输耦合磁场屏蔽与调控方法研究》发表报告，现将张献教授的报告分享给各位读者，以期促进本领域的交流和技术进步。

专家简介

张献，工学博士，教授，博士生导师。中国电工技术学会理事，全国无线电能传输技术专委会秘书长，天津市青年科技优秀人才，国家自然科学基金委优秀青年基金获得者。研究方向智能化大功率无线电能电能传输技术、三维空间电磁场可视化测量、现代工程电磁场数值计算。在《IEEE Trans.on Magn.》、《电工技术学报》和《中国电机工程学报》发表十余篇论文，联合出版专著一部，获得发明专利6项。承担国家自然科学基金3项，天津市自然基金项目3项，获得基金委工材学部优秀结题项目2项，天津市科技进步一等奖一项、二等奖一项，参与4项电动汽车无线充电国家标准制定工作。

报告摘选

研制了大功率无线充电专用的高性能柔性叠层纳米晶导磁材料，提高材料综合性能15%以上。建立了描述柔性纳米晶叠层复合结构数值模型，提高计算效率40%以上，计算精度10%以上。搭建了全自动三维磁场能量可视化测量系统，实现300×300×300mm全向空间测试。建立了关于无线电能传输系统磁能耦合机构能效评估多元函数。

研究内容1：无线电能传输系统新型纳米晶损耗机理与抑制方法

• 测试频率、温度、碎化影响下新型碎化纳米晶的磁特性与损耗特性；定量分析碎化因子对纳米晶损耗的影响，阐明碎化因子的损耗作用机理，探明碎化因子的最佳作用区间；基于实测结果，构建碎化因子影响下纳米晶的磁化模型和损耗模型。

研究内容2：无线电能传输系统新型纳米晶磁芯能效性能提升方法

• 定量分析碎化因子对新型纳米晶无线电能传输系统磁热特性、能效特性、屏蔽特性的影响；提出低损高能效纳米晶磁芯设计方法，解决传统纳米晶磁芯的局部过热、损耗过高问题，提升磁芯综合性能；搭建11.1kW无线电能传输实验样机，验证所提方法对系统能效性能提升的有效性。

研究内容3：无线电能传输系统混合磁芯磁场调控与抑制方法

• 基于磁路分析，提出具备高磁调控能力的磁芯层合方法，提升磁芯综合性能；提出过渡边界模型，降低模型求解时间，提升薄层纳米晶空间磁场求解效率；提出高性能新型混合磁芯设计方法，降低无线电能传输系统非工作区域漏磁，稳定工作区域耦合性能。

中国电工技术学会

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