磁导率测试结构和测试方法技术

本发明专利技术公开了一种磁导率测试结构，包括：标准磁芯，其两极面位于同一平面，其两极面能同时与待测磁芯的某一个面形成面接触，其能与待测磁芯形成闭合磁路；电磁转换件，其套装在标准磁芯上；测量件，其连接电磁转换件，其用于量测电感。本发明专利技术利用待测磁芯和标准磁芯组成闭合磁路，使待测磁芯磁导率的变化更加能以较大电感量变化的方式反应到外特性上的原理，能实现快速准确测试磁芯磁导率是否满足设计要求，本发明专利技术结构简单便于使用且生产成本较低，便于生产使用。

【技术实现步骤摘要】
磁导率测试结构和测试方法
本专利技术涉及新能源汽车领域，特别是涉及一种用于新能源汽车无线充电设备磁芯的磁导率测试结构。本专利技术还涉及一种利用所述磁导率测试结构的磁芯磁导率测试方法。
技术介绍
近年来新能源汽车发展迅速，越来越多的人开始选择接受电动汽车这种环保的出行方式。同时也被许多汽车厂家认为是未来汽车发展的方向，而且都投入了大笔资金进行研发。无线充电系统主要分划分为墙端设备(电能转换装置WallBox)、原边线圈(BP)、车端控制器(VCU)和副边线圈(VP)。其中，原边线圈(BP)需要安装或放置在地面。车载大功率无线充电使用高频率进行无线充电收发，无线充电的功率传输需要用到高频磁性器件，通常使用铁氧磁芯来进行高频功率传输，如下图1所示，后面简称磁芯。磁芯属于开路磁芯，开路磁芯的磁导率即使大幅度变化，电感量只会微小变化，很难通过常规手法测试出实际的磁导率。现有技术主要有三种结构用于磁导率测试：第一种，如图2所示，直接在磁芯上绕一定圈数测试。但是这种磁芯，即使磁导率波动到下限，外在电感量特性也几乎不会改变，所以无法通过测试的手段判断磁芯的磁导率是否合格。第二种，如图3所示，如同上述第一种结构的缺陷，该结构即使磁导率波动到下限，外在电感量特性也几乎不会改变，所以无法通过测试的手段判断磁芯的磁导率是否合格。第三种，如图4所示，该结构可以测试出磁导率的偏差，但是结构形状不稳定，容易在使用一段时间后错位导致测试值不准。而且占用体积大，不便于使用。并且对磁芯采用拼接制作，对拼接位置有较高的要求，一旦出现错位，磁路中存在间隙，磁路的磁阻会增大很多，从而影响测试准确度。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构简单便于使用且生产成本较低，能快速准确测试磁芯磁导率是否满足设计要求的磁导率测试结构。相应的，本专利技术还提供了一种利用所述磁导率测试结构进行磁芯磁导率测试，或磁芯磁导率和磁芯平整度测试的磁导率测试方法。平整度，加工或者生产某些东西时，表面并不会绝对平整，所不平与绝对水平之间，所差数据，就是平整度，平整度数值越小越好。为解决上述技术问题，本专利技术提供的磁导率测试结构，包括：标准磁芯，其两极面位于同一平面，其两极面能同时与待测磁芯的某一个面形成面接触，其能与待测磁芯形成闭合磁路；相应的，标准磁芯两极面和待测磁芯的某一个面之间的间隙应尽可能的小，所述间隙越小对测试的影响越小，测试结果越准确；电磁转换件，其套装在标准磁芯上；测量件，其连接电磁转换件，其用于量测电感。可选择的，进一步改进所述的磁导率测试结构，所述标准磁芯为U型磁芯或C型磁芯。可选择的，进一步改进所述的磁导率测试结构，所述电磁转换件为至少一圈绕阻或PCB线圈。当所述电磁转换件为两圈以上时，所述电磁转换件各圈之间形成串联或并联。可选择的，进一步改进所述的磁导率测试结构，测量件是LCR测试仪或电感表。可选择的，进一步改进所述的磁导率测试结构，1/10＜待测磁芯磁阻/标准磁芯磁阻＜1。标准磁芯磁阻和待测磁芯磁阻应接近或在一个数量级，理论上标准磁芯磁阻和待测磁芯磁阻相同为最优选择。这样当待测磁芯磁导率发生变化时，整体的电感量差别会更加明显，更容易测试出待测磁芯的磁导率是否在设计/额定要求范围内。可选择的，进一步改进所述的磁导率测试结构，标准磁芯是铁氧体磁芯、非晶磁芯、硅钢磁芯、磁粉芯或永磁芯。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种利用上述任意一项所述磁导率测试结构的磁导率测试方法，包括以下步骤：S1,将标准磁芯的两个磁极面和待测磁芯的第一面形成面接触组成闭合磁路，标准磁芯和待测磁芯接触位置为第一位置，量测并记录第一位置的电感，命名为第一电感；S2，将标准磁芯的两个磁极面和待测磁芯的第二面形成面接触组成闭合磁路，标准磁芯和待测磁芯接触位置为第二位置，量测并记录第二位置的电感，命名为第二电感；S3，根据第一电感和第二电感判断待测磁芯磁导率、磁导率均匀度和/或表面平整度是否满足设计要求；其中，待测磁芯的第一面和第二面是相反面。对本专利技术如何判断待测磁芯磁导率、磁导率均匀度和表面平整度是否满足设计要求，进一步说明如下：一、关于待测磁芯磁导率是否满足设计要求；通过待测磁芯中的一部分和标准磁芯组成闭合磁路，由公式电感量L＝N2/R，N为电磁转换件匝数，R为总磁阻；R＝R1+R2,R1是标准磁芯磁阻，R2位待测磁芯磁阻；R＝l/(u*Ae)，l是磁路长度，Ae是磁芯截面积，u为磁导率，标准磁芯磁导率已知，求待测磁芯磁导率。L、N、Ae均为已知量，可求解出待测磁芯磁导率。通过求解获得待测磁芯磁导率，将待测磁芯磁导率和设计要求的磁导率进行比较，判断该待测磁芯磁导率是否满足设计要求。二、关于待测磁芯磁导率均匀度是否满足设计要求；相应的，通过移动标准磁芯和待测磁芯的相对位置，可以获得待测磁芯多个位置的磁导率，进而通过设计磁导率差异阈值(例如，将磁导率差异百分比作为磁导率差异阈值)可以验证待测磁芯磁导率的均匀度。三、关于待测磁芯平整度是否满足设计要求；当待测磁芯表面的平整度较低时，磁回路中存在空气磁阻则待测磁芯磁导率的变化无法通过较大的电感变化反应。本专利技术通过移动标准磁芯和待测磁芯的相对位置，还能够用于验证待测磁芯的平整度。可选择的，进一步改进所述磁导率测试结构的磁导率测试方法，步骤S1还包括：在第一面上至少改变一次标准磁芯和待测磁芯相对位置，对每次新位置量测并记录电感，获得至少一个第一新位置电感；S3，根据第一电感、第二电感和第一新位置电感判断待测磁芯磁导率、磁导率均匀度和/或表面平整度是否满足设计要求；可选择的，进一步改进所述磁导率测试结构的磁导率测试方法，步骤S2还包括：在第二面上至少改变一次标准磁芯和待测磁芯相对位置，对每次新位置量测并记录电感，获得至少一个第二新位置电感；S3，根据第一电感、第二电感和第二新位置电感判断待测磁芯磁导率、磁导率均匀度和/或表面平整度是否满足设计要求。可选择的，进一步改进所述磁导率测试结构的磁导率测试方法，步骤S1还包括：在第一面上至少改变一次标准磁芯和待测磁芯相对位置，对每次新位置量测并记录电感，获得至少一个第一新位置电感；步骤S2还包括：在第二面上至少改变一次标准磁芯和待测磁芯相对位置，对每次新位置量测并记录电感，获得至少一个第二新位置电感；S3，根据第一电感、第二电感、第一新位置电感和第二新位置电感判断待测磁芯磁导率、磁导率均匀度和/或表面平整度是否满足设计要求。本专利技术测试结构和测试方法的工作原理如下：开路磁芯是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁导率测试结构，其特征在于，包括：/n标准磁芯，其两极面位于同一平面，其两极面能同时与待测磁芯的某一个面形成面接触，其能与待测磁芯形成闭合磁路；/n电磁转换件，其套装在标准磁芯上；/n测量件，其连接电磁转换件，其用于量测电感。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁导率测试结构，其特征在于，包括：
标准磁芯，其两极面位于同一平面，其两极面能同时与待测磁芯的某一个面形成面接触，其能与待测磁芯形成闭合磁路；
电磁转换件，其套装在标准磁芯上；
测量件，其连接电磁转换件，其用于量测电感。


2.如权利要求1所述的磁导率测试结构，其特征在于：所述标准磁芯为U型磁芯或C型磁芯。


3.如权利要求1所述的磁导率测试结构，其特征在于：所述电磁转换件为至少一圈绕阻或PCB线圈。


4.如权利要求1所述的磁导率测试结构，其特征在于：测量件是LCR测试仪或电感表。


5.如权利要求1-4任意一项所述的磁导率测试结构，其特征在于：1/10＜待测磁芯磁阻/标准磁芯磁阻＜1。


6.如权利要求1-4任意一项所述的磁导率测试结构，其特征在于：标准磁芯是铁氧体磁芯、非晶磁芯、硅钢磁芯、磁粉芯或永磁芯。


7.一种利用权利要求1所述磁导率测试结构的磁导率测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1,将标准磁芯的两个磁极面和待测磁芯的第一面形成面接触组成闭合磁路，标准磁芯和待测磁芯接触位置为第一位置，量测并记录第一位置的电感，命名为第一电感；
S2，将标准磁芯的两个磁极面和待测磁芯的第二面形成面接触组成闭合磁路，标准磁芯和待测磁芯接触位置为第二位置，量测并记录第二位置的电感，命名为第二电感；
S3，根据第一电感...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱寅，葛强强，贠红军，李黄杰，
申请(专利权)人：纵目科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31