(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210865152.2 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 广西电网有限责任公司电力科 学研 究院 地址 530013 广西壮 族自治区南宁市 兴宁 区民主路6 -2号 申请人 重庆大学 (72)发明人 吴晓锐　赵雷　唐春森　肖静　 莫宇鸿　梁家添　吴宁　龚文兰　 韩帅　陈绍南　陈卫东　郭敏　 郭小璇　左志平　王智慧　 (74)专利代理 机构 重庆市前沿专利事务所(普 通合伙) 50211 专利代理师 李庭庭　肖秉城(51)Int.Cl. H02J 50/10(2016.01) H02J 50/40(2016.01) H02J 50/90(2016.01) B60L 53/12(2019.01) G06F 30/20(2020.01) G16C 60/00(2019.01) (54)发明名称 一种设有集成磁芯的DD型耦合机构及设计 方法 (57)摘要 本发明公开了一种设有集成磁芯的DD型耦 合机构及设计方法， 包括铺设有增强板料的DD型 线圈， 耦合的两个DD型线圈对向设置， 每个DD型 线圈均设有两个并排且紧贴的D型线圈本体； 增 强材料呈矩形状， 且其长度方向的两端为第一增 强部、 中部为第二增强部， 第一增强部为铁氧体 材料， 第二增强部为纳米晶材料； 增强板料位于 耦合的两个DD型线圈相背的一面上， 方法基于结 构设计。 采用本发明的技术方案， 采用COMSOL软 件进行仿真模拟， 将增强板料的中部替换为纳米 晶材料， 而纳米晶材料的最大磁饱和限值高， 能 很好地契合DD型线圈的水平磁场和垂直磁场； 即 提高了磁通量密度大的位置的磁饱和限值， 且减 少了铁氧体材料的使用， 减少对铁氧体材料的加 工处理。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115333253 A 2022.11.11 CN 115333253 A 1.一种设有集成磁芯的DD型耦合机构， 其特征在于， 包括铺设有增强板料的DD型线圈， 耦合的两个所述DD型线圈对向设置， 每个DD型线圈均设有两个并排且紧贴的D型线圈本体； 所述增强材料呈矩形状， 且其长度方向的两端为第一增强部、 中部为第二增强部， 所述第一 增强部为铁氧体材料， 所述第二增强部为纳米晶材料； 所述增强板料位于耦合的两个DD型 线圈相背的一 面上。 2.根据权利要求1所述的设有集成磁芯的DD型耦合机构， 其特征在于， 所述D型线圈本 体的长宽均为A， 所述DD型线圈的长度为2A、 宽度为A， 所述增强板料铺设在所述DD型线圈中 部， 且所述增强板料的长度占所述D D型线圈的80％～8 8％。 3.根据权利要求1所述的设有集成磁芯的DD型耦合机构， 其特征在于， 两个所述DD型线 圈平行设置且镜像。 4.根据权利要求1所述的设有集成磁芯的DD型耦合机构， 其特征在于， 所述增强板料对 称地铺设在所述DD型线圈的中部， 所述D型线圈本体的长宽均为210mm， 所述增强板料的长 度为340m m、 宽度为15 0mm， 所述第二增强部的长度为140m m、 宽度为15 0mm。 5.根据权利要求4所述的设有集成磁芯的DD型耦合机构， 其特征在于， 每个所述第一增 强部由6根铁氧体磁芯以6X1的方式排列组成， 单根所述铁氧体磁芯的长为100mm、 宽为 25mm、 厚为5mm； 所述第二增强部由6根纳米晶磁芯以6X1的方式排列组成， 单根所述纳米晶 磁芯的长为140m m、 宽为25m m、 厚为4mm。 6.根据权利要求1所述的设有集成磁芯的DD型耦合机构， 其特征在于， 组成所述DD型线 圈的两个D型线圈本体的绕线方向相反， 一个为 顺时针， 另一个为逆时针。 7.一种设计方法， 其特征在于， 基于上述权利要求1 ‑6任一所述的设有集成磁芯的DD型 耦合机构实施， 并包括以下步骤： S1： 使增强板料全部由铁氧体 磁芯组成， 将该增强板料铺设在D D型线圈上； S2： 将两个D D型线圈平行设置， 且使得铺设增强板料的一侧相背； S3： 使用COMS OL软件进行仿真分析， 找到在增强板料上磁通量密度较高的第二增强部， 并在增强板料 上划定第二增强部的尺寸范围； S4： 将增强板料上划定的第二增强部替换为纳米晶磁芯， 增强板料的其余部分则继续 使用铁氧体 磁芯。 8.根据权利要求7 所述的设计方法， 其特 征在于， 还 包括S5: S5‑1： 使用COMSOL软件对耦合的两个DD型线圈进行X轴抗偏移仿真分析， 得到自感和互 感数据， 并依此得到两种磁芯的耦合系数与X轴偏移距离的关系， 做出耦合系数 ‑X轴偏移距 离的曲线， X轴为D D型线圈的宽度方向； S5‑2： 读取耦合系数最大时的X轴偏移距离， 并以该距离对两个DD型线圈在X轴的位置 进行设置 。 9.根据权利要求8所述的设计方法， 其特征在于， 耦合系数最大时， X轴偏移距离为0， 并 使Y轴参照X轴设置； 使得在X、 Y轴两方向， 两个D D型线圈均不进行偏移。 10.根据权利要求7 所述的设计方法， 其特 征在于， 在S3中： 根据铁氧体磁芯的最大磁饱和限值0.45T， 将磁通量密度大于或靠近0.45T的部分划分 进第二增强部； 其中一组参数的设置可为： 两个DD型线圈的距离为100mm， D型线圈本体的长宽均为权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115333253 A 2210mm， DD型线 圈的长度为420mm、 宽度为210mm， 增强板料的长度为340mm、 宽度为150mm， 第 一增强部的长度为100mm、 宽度为150mm、 厚度为5mm， 第二增强部的长度为140mm、 宽度为 150mm、 厚度为 4mm。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115333253 A 3