Investigación

Programa BRIDGE y el modelo Maxwell 3D del enlace de 5 kW a 1 m.

Universidad de Coímbra

Laboratory coil — Fig. R-01Conductor Litz y bobina de precisión — foto de laboratorio de referencia, no el ensayo de 5 kW.

Setup FEM del enlace 5 kW / 1,00 m (simulado). Grados de libertad de la última pasada adaptativa aceptada.
Solver	Física	f	Incógnita	Malla	Aceptación
Ansys Maxwell 3D	Eddy Current	85 kHz	A	tetra + prisma	M, k, R_ac, P_eddy
COMSOL AC/DC	Magnetic Fields	85 kHz	A_φ (2D-axi)	mapeada + refine	J_Litz, \|B\|, ferrita
COMSOL 3D	Magnetic Fields	85 kHz	A	tetra adaptativa	k(Δx), F_Lorentz

COMSOL |B| — Fig. FEM-01COMSOL AC/DC — |B| en corte axisimétrico. Ilustración de postproceso; magnitudes simuladas.

COMSOL mesh — Fig. FEM-02Malla FEM (COMSOL): refinamiento en el cobre y el entrehierro de 1,00 m.

COMSOL J Litz — Fig. FEM-03Densidad de corriente J en Litz a 85 kHz (COMSOL).

COMSOL A_phi — Fig. FEM-04COMSOL — potencial vectorial A_φ en corte axisimétrico, 85 kHz. Simulado.

COMSOL misalignment — Fig. FEM-05COMSOL — |B| con desalineado lateral (~150 mm). Estudio paramétrico simulado.

COMSOL ferrite |B| — Fig. FEM-06COMSOL — |B| en ferrita (saturación). Simulado.

Ansys eddy loss — Fig. FEM-07Ansys Maxwell 3D — densidad de pérdidas de Foucault. Simulado.

Ansys streamlines — Fig. FEM-08Líneas de campo del relé de tres bobinas (Maxwell 3D). Simulado.

Ansys ICNIRP — Fig. FEM-09Contornos ICNIRP en planta (Maxwell). Radios 3,3 m y 6,3 m: simulados.

Ansys 3D mesh — Fig. FEM-10Ansys Maxwell 3D — malla tetraédrica adaptativa en bobinas y entrehierro.

Ansys |B| slice — Fig. FEM-11Ansys Maxwell 3D — corte de |B| en el entrehierro de 1,00 m. Simulado.

Ansys force density — Fig. FEM-12Ansys Maxwell 3D — densidad de fuerza de Lorentz. Simulado.

Programa BRIDGE

Investigación en la Universidad de Coímbra, DEI: modelo Maxwell 3D, modos acoplados y el paquete de fabricación del enlace 5 kW / 1 m / 85 kHz.

Modelo Maxwell 3D, cruce en COMSOL AC/DC, modos acoplados, paquete de fabricación y especificación del enlace 5 kW / 1 m / 85 kHz.

Formulación y validación cruzada

Maxwell: formulación en A (eddy-current) en frecuencia. COMSOL: Magnetic Fields 2D-axisimétrico para A_φ y la malla del Litz; 3D cuando el desalineado rompe la simetría.

La mutua sigue el integral de Neumann; el FEM extrae W = ½ Iᵀ L I. k y R_ac son las magnitudes de aceptación — no el aspecto del campo.

Investigación en transferencia inductiva de alta potencia: Maxwell 3D, modos acoplados y el paquete de fabricación del enlace de 5 kW a 1 m.

El trabajo detrás del enlace de 5 kW a 1 m, 85 kHz, con relé de tres bobinas: modelo Ansys Maxwell 3D, cruce en COMSOL AC/DC (A_φ, malla, J en el Litz), modos acoplados, paquete de fabricación y especificación de hardware.

La formulación es eddy-current en A; la mutua es Neumann / extracción de energía. La aceptación es la convergencia de M y R_ac, no el aspecto del campo. Ningún número de esta página es una medida por encima de 1 kW.

Sistema de 5 kW a 1 metro: diseño completado y verificado en Ansys Maxwell 3D, 97,18 % de eficiencia bobina-a-bobina simulada. Ensayos en curso.

Colaboración y publicaciones: research@nwpt.pt.

Ficha del modelo — enlace de 5 kW

Magnitudes de aceptación: M y R_ac. El aspecto del campo no es criterio.
Geometría	Ø 1,10 m, pila axial, relé de tres bobinas
Entrehierro	1,00 m (proyecto)
Frecuencia	85 kHz
Solver	Ansys Maxwell 3D eddy-current; COMSOL AC/DC
Contorno	A × n = 0 a ≥ 5 radios de bobina
Malla	tetra / prisma; refine hasta δ/3 a 85 kHz
Convergencia	ΔM y ΔR_ac < 0,5 % entre adaptaciones
k (simulado)	0,117 relé / 0,037 directo
η bobina-a-bobina	97,18 % (simulada)
Medido (G0)	no publicado

Citar este trabajo

No hay DOI de revista. Cite el informe técnico del sitio hasta que exista preprint.

@techreport{nwpt2026link5kw,
  title       = {5 kW inductive link at 1.00 m: Maxwell 3D specification},
  author      = {{NOVEA Wireless Power Transmission, Lda}},
  year        = {2026},
  institution = {NWPT},
  address     = {Coimbra, Portugal},
  url         = {https://www.nwpt.pt/en/research/},
  note        = {Coil-to-coil efficiency 97.18 percent is simulated. Not energised above 1 kW.}
}

cite.bib

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