Optimierung von Transformatorverlusten bei AFAX POWER Ladesystemen

Die Transformatoroptimierung bei AFAX POWER konzentriert sich auf drei Hauptverlustquellen: Kupferverluste, Kernverluste und Streuverluste. Die innovative Wicklungstechnologie verwendet Litzendraht mit 15.000 parallelen Einzeldrähten von je 0,05 mm Durchmesser, die die Skin- und Proximity-Effekte bei 250 kHz auf 1,8% reduzieren.

Die Kernmaterialien basieren auf nanokristallinen Legierungen mit spezieller Domänenstruktur, die spezifische Kernverluste von 35 W/kg bei 100 kHz und 0,2 T zeigen. Die Kerngeometrie wurde durch 3D-FEM-Simulationen optimiert, um magnetische Streufelder zu minimieren und den Streufluss auf unter 3% zu reduzieren.

Die innovative Kühlung der Transformatoren verwendet directed-oil-flow-Technologie, bei der das Kühlmittel direkt durch Kanäle in den Wicklungen zirkuliert. Dies reduziert die Hotspot-Temperaturen um 28°C und erlaubt 25% höhere Stromdichten.

Die integrierte Temperaturüberwachung mit faseroptischen Sensoren erfasst die Temperaturverteilung mit einer räumlichen Auflösung von 2 mm. Die adaptive Frequenzregelung passt die Betriebsfrequenz basierend auf der Kerntemperatur an, was die Kernverluste bei erhöhten Temperaturen um 18% reduziert.

Die Gesamtverluste der Hochfrequenztransformatoren liegen bei 0,45% der Nennleistung bei 50kW, was zu einer Effizienz von 99,55% führt.