CN108494031A - 一种非接触电能传输装置及位置检测方法 - Google Patents

一种非接触电能传输装置及位置检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于柔性行波预激励的位置检测方法及非接触电能传输装置，该非接触电能传输装置包括：预激励用功率变换单元、预激励绕组、原边磁芯、原边控制器、副边功率绕组、副边磁芯、负载以及副边功率变换单元。所述位置检测方法为：对原边预激励绕组预先施加自由、灵活、可变的激励来构造磁场幅度和波峰、波谷位置可调的柔性行波，依据变激励最值搜索找到输出反馈或原边采样信号的峰值所对应的激励特征来判断得到副边绕组的中心位置，从而提供位置信息用于原副边绕组对位或者非接触电能传输系统控制。本发明所提基于柔性行波预激励的位置检测方法，其原边预激励绕组可以为原边功率发射绕组，也可以为附加绕组。且该方法对两种典型副边绕组结构（盘式、DD）均适用。

Description

一种非接触电能传输装置及位置检测方法
技术领域
本发明涉及电力电子技术、非接触供电技术，具体涉及一种基于“柔性行波预激励”的位置检测方法及非接触电能传输装置。
背景技术
非接触供电利用磁场耦合实现“无线供电”，即采用原副边完全分离的非接触变压器，通过高频磁场的耦合传输电能，使得在能量传递过程中原边(供电侧)和副边(用电侧)无物理连接。与传统的接触式供电相比，非接触供电使用方便、安全，无火花及触电危险，无积尘和接触损耗，无机械磨损和相应的维护问题，可适应多种恶劣天气和环境，便于实现自动供电，具有良好的应用前景。
虽然非接触供电优点突出，但是依然存在一些实际问题需要解决，其中一个关键问题就是原副边绕组的准确对位问题。一般情况下，当原副边变压器错位时，原副边耦合变差导致非接触电能传输系统的功率传输能力与效率明显下降：损耗增加，器件应力增加，系统可靠性降低，充电时间延长，用户体验变差。
原副边相对位置检测(即位置检测)，可以为绕组持续提供准确的导引信息，直至原副边准确对位；也可以为原边系统提供副边的位置信息，从而方便原边系统调节激励、绕组结构、补偿参数等，实现小范围错位时功率的高效、稳定传输。因此，快速、准确的定位系统是整个非接触电能传输系统中不可或缺的一部分。
现有的位置检测方法包括，图像识别、GPS、mmWave、光栅、RFID等方法，不能同时满足非接触电能传输系统在成本、精度、体积、场景等方面的实际要求。如果能够利用非接触电能传输系统本身的磁场特性实现一定精度的位置检测，将极大的降低成本，提高其实用性。
非接触电能传输的实际应用中，副边绕组可以为DD绕组(绕组结构如图2，其主磁通示意图如图4)，可以为盘式绕组(绕组结构如图3，主磁通示意图如图5)。传统的依据预激励的磁场特性的位置检测方法，如图6所示，副边输出电压随着副边位置的相对偏移而变化，由输出感应电压的数值规律可以判断得到副边的相对偏移程度，即副边位置。但是，不同匝数的副边绕组在相同的错位下的输出电压并不相同，如图6中绕组1测试曲线以及绕组2的测试曲线。因此该种方法只能针对特定结构特定尺寸、匝数的副边绕组，或者依赖数据库，适用性有限。
对此，本发明提出了基于“柔性行波磁场预激励”的位置检测方法。所谓“柔性行波磁场定向调控”，即通过对非接触供电系统的原边绕组施加自由、灵活、可变的激励来实现对空间磁场动态调节，根据原副边的反馈信号来判断得到副边绕组结构中心位置。不局限于传统预激励方法，本发明利用柔性行波激励，通过比较不同激励条件下的副边输出相对电压或相对功率，以最大输出功率和/或最大输出电压和/或最大输出电流对对应的激励条件来反推副边相对位置，降低了对副边输出的绝对数值的依赖性以及对副边参数、结构提前预知的要求。此外,本发明并不额外增加位置检测装置，利用主功率线圈本身实现较为准确的位置检测，解决非接触电能传输系统中原副边绕组的对位问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：主要解决非接触电能传输系统中原副边绕组相对位置信息获取。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该装置包括预激励用功率变换单元、预激励绕组、原边磁芯、控制器、副边/原边功率绕组、副边磁芯、副边功率变换单元及负载；
其中，所述预激励绕组可以置于原边，也可以置于副边；预激励绕组可以共用原边/副边功率绕组，也可以为独立附加绕组；预激励绕组可包括一个或多个预激励绕组单元，每个预激励绕组单元至少包含两个空间位置不同的独立线圈，且至少有两个线圈的激励电流大小以及相位可由控制器通过预激励用功率变换单元独立调节，来构造形成磁场幅度和波峰、波谷位置连续受控可调的柔性行波磁场；预激励用功率变换单元包含逆变器和补偿网络为线圈提供激励；控制器通过施加可变的行波激励，实现原副边相对位置的检测。其中，所述预激励绕组可由多个预激励绕组单元通过平移、旋转及其组合方式，构成得到。
其中，所述装置还包括副/原边电压和/或电流和/或功率检测或估算电路，原副边可通过蓝牙、WIFI、ZigBee、磁反馈、射频或红外等进行无线通信。
传统原边DD绕组、盘式绕组的空间磁场的长短轴位置(波峰波谷位置)固定，不可调。相比于传统无线充电装置，本发明所提装置的本质差别在于，预激励绕组线圈电流施加行波激励可构成柔性行波磁场-波峰位置(长轴位置xm)、波谷位置(短轴位置xn)受控且连续可调的空间磁场。为便于理解，此处首先对磁场长轴位置(xm)、短轴位置(xn)的含义作出说明。如附图7所示，以原边绕组(预激励绕组)有两个线圈构成为例，当副边方形线圈的中心位置(xs)变化时，此处以沿x轴移动为例，不同位置xs下的副边输出电压不同。而对于传统行波磁场，不同位置xs下的输出电压相同，但输出电压较小，增益低，且功率传输效率不高。并且传统的行波激励方法，预激励绕组电流的幅值、相位关系固定不变，不随副边绕组位置变化。在本发明中，对于任一固定的原边线圈激励关系(幅值大小、相位关系)，副边中心移动至输出电压最大的位置，即为磁场长轴位置xm或波峰位置；副边输出电压最小值所在位置，即为磁场短轴位置xn或磁场波谷。最大输出电压Vo表征该种激励条件下的磁场幅度L。在不同的原边激励下，长轴位置xm、短轴位置xn也各不同。本专利所提方案中，原边绕组优先采用分布式绕制，保证波峰、波谷位置在不同激励条件下实现连续受控可调。长轴位置(xm)、短轴位置(xn)与原边绕组各线圈电流的激励关系，随原边绕组的分布的变化而变化，控制器根据麦克斯韦方程组、毕奥萨伐尔定律实时计算得到，或通过查由Ansys、Comsol等电磁场仿真软件通过仿真或计算得到离线表得到。
一种基于柔性行波预激励的位置检测方法，该方法用于得到非接触电能传输装置原副边的相对位置，为后续功率控制或对位导引提供位置信息。其特征在于，实施步骤依次为：
步骤(1).
以预激励绕组中心为参考，确定磁场长轴移动的位置区间；
步骤(2).
对预激励绕组施加电流幅值和/或相位可变的激励构成柔性行波磁场,使得其长轴在上述区间内变化；根据预激励绕组所施加激励的电流大小及相位关系可实时计算或查离线表得到相应的长轴位置xm、短轴位置xn、磁场幅度为L，控制器检测、存储每组预激励下原边输入功率或副边输出功率，统称为Q，形成(xm,xn,Q/L2)数据；变化激励，对Q/L2的最大值进行搜索，控制器记录存储相应的长轴位置xm *以及短轴位置xn *；
步骤(3)
控制器根据最大Q/L2所对应的长轴位置xm *、短轴位置xn *、绕组结构(盘式结构或DD结构)，得到副/原边绕组相对于预激励绕组的位置，得到原副边的相对位置。
其中，步骤(2)中：对预激励绕组所施加激励，可采用“固定绕组电流幅值改变电流相位”或“固定绕组电流相位改变电流幅值”或“恒定磁场幅度L激励”的方式进行Q/L2的最大值搜索，其中，恒定磁场幅度L激励下预激励绕组所施加的电流、相位关系可实时计算或查离线表得到。
其中，步骤(2)中的原边输入功率/副边输出功率，若输入电压/输出电压恒定时，可用输入电流/输出电流大小表征输入功率/输出功率；若输入电流/输出电流恒定，可用输入电压/输出电压表征输入/输出功率。
其中，步骤(2)中的Q/L2的最大值查找，可采用遍历查找，二分查找、冒泡排序、选择排序、变步长搜索等最值搜索方法。
其中，步骤(2)中预激励绕组所施加预激励电流大小及相位与长轴位置xm、短轴位置xn、磁场幅度L的具体关系可根据麦克斯韦方程组、毕奥萨伐尔定律计算得到，也可由Ansys、Comsol等电磁场仿真软件通过仿真得到。控制器通过查上述离线表或实时计算得到不同xm、xn下的原边各线圈施加电流的幅值大小比例及相位关系；由原边各线圈施加电流的幅值大小及相位关系，通过查上述离线表可查得该激励条件下对应的xm、xn、L。
其中，步骤(2)中，若原边预激励绕组单元由沿直线布置、重叠50％的两个独立线圈组成的原边预激励绕组单元构成，电流激励与长轴位置xm、短轴位置xn与所需施加激励关系如式(1)所示：
其中L表征磁场长轴处的磁场幅度,I1、I2为两个线圈的电流大小，为I2相对于I1相位差，a为线圈宽度,xm、xn以原边线圈最左侧为坐标原点；当采用恒定磁场幅度L激励方式时，即调节I1、I2、来保证L恒定。将施加激励的电流大小、相位带入上式可以计算得到xm、xn以及L。将所需的xm、xn、L的带入上述方程同样可以求解得到所需施加的电流激励大小及相位差。
其中，步骤(3)中，若副边绕组为盘式结构，则副边绕组中心相对预激励绕组的坐标即为xm *；若副边绕组为DD结构，则副边绕组中心相对预激励绕组的坐标为xn *。
本发明相比现有技术具有如下优点：
本发明设计了一种基于柔性行波预激励的位置检测方法。其原边预激励绕组可以为原边功率发射绕组，也可以为附加绕组。该方法的适用性强，对两种典型副边绕组结构(盘式、DD)均适用，且不依赖于副边参数预知，且位置检测精度可以满足非接触电能传输系统的要求。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明装置示意图；
图2为现有技术中DD绕组结构示意图；
图3为现有技术盘式绕组结构示意图；
图4为现有技术DD绕组磁场耦合示意图；
图5为现有技术盘式绕组磁场耦合示意图；
图6为传统依据磁场特性位置检测示意图；
图7为磁场长短轴位置xm、xn说明图；
图8为实施例一位置检测装置示意图；
图9为实施例一中原副边相对位置示意图(盘式)；
图10为实施例一中原副边相对位置示意图(DD)；
图11为实施例二中原副边相对位置示意图(盘式)；
图12为实施例二中原副边相对位置示意图(DD)；
图13本实施例三中原边预激励绕组分布示意图；
图14为测试例一中盘式绕组位置检测仿真结果；
图15为测试例一中DD绕组位置检测仿真结果；
图16为测试例二中盘式绕组位置检测仿真结果；
图17为测试例二中DD绕组位置检测仿真结果；
图中，101 表示预激励用功率变换单元，102 (102A、102B、102C、102D、102E、102F)为预激励绕组，103 表示原边磁芯，104 为控制器，201 为副边绕组，202 为副边磁芯，301为气隙。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例一：
图8-图10为本发明实施例一的示意图。
如图8所示，该装置激励绕组位于原边，由预激励用功率变换单元101，预激励绕组单元102A(线圈102A1、102A2)，原边磁芯103，控制器104，副边绕组201，副边磁芯202。原副边之间有气隙301。
图9、图10为本实施例中盘式、DD绕组的原副边相对位置示意图。如图所示，原边预激励线圈102A1、102A2沿x方向直线布置，互相重叠50％；两线圈x方向宽度即横向宽度为a。所施加电流的大小及相位可由控制器自由、灵活的调节，与负载以及耦合大小无关。副边绕组线圈的中心位置设为xs。
基于行波预激励的位置检测方法，具体实施步骤如下：
(1)以预激励绕组为参考，确定磁场长轴的移动位置区间，[a/2,a]；
(2)对原边绕组施加激励构成行波磁场，使得柔性行波磁场在上述区间内均匀分布的整数N个点依次移动；控制器通过在线计算或查表得到每组激励所对应的长轴位置xm、短轴位置xn以及磁场幅度L；控制器检测、存储每组激励下的原边功率、副边功率之一，统称为Q，形成P(xm,xn,Q/L2)表；
根据下式，可求得长轴位置xm、短轴位置xn、磁场幅度L与激励的关系如下；
当或：
当
其中I1、I2分别为线圈102A1、线圈102A2的电流大小，为I2相对于I1相位差，L表征磁场长轴处的磁感应强度大小。具体施加激励数值可由原边数字控制器在线计算，也可以离线计算，由控制器插值、拟合得到。此处给出一组离线计算得到用于盘式绕组位置检测的长轴位置xm与激励对应关系表(N＝19)如下：
表一
同样的，可以得到用于DD绕组位置辨识短轴位置xn与激励的对应关系如下表(N＝19)如下：
10表二
对P(xm,xn,Q/L2)表的Q/L2列数据进行遍历查找，找到最大值Q/L2的长轴位置xm*以及短轴位置xn*。
(3)控制器根据最大Q/L2所对应的长轴位置xm *、短轴位置xn *、绕组结构，得到副/原边绕组相对于预激励绕组的位置，得到原副边的相对位置。若副边绕组为盘式结构，则副边绕组中心坐标即为xm*；若副边绕组为DD结构，则副边绕组中心坐标为xn*。
实施例二：
图11、图12为本发明实施例二的绕组示意图。
本测试例所采用装置与图8类似，由预激励用功率变换单元101，原边预激励绕组单元102A，原边磁芯103，原边控制器104，副边绕组201，副边磁芯202。原副边之间有气隙301。
不同于实施例一，本例中原边预激励绕组单元由三个线圈：102A1、102A2、102A2构成。每个线圈的横向宽度为a。原边三线圈沿直线(设为x方向)布置，相邻两线圈各重叠50％。所施加电流的大小及相位可由控制器自由、灵活的调节，与负载以及耦合大小无关。
基于行波预激励的位置检测方法，具体实施步骤如下：
(1)以预激励绕组为参考，确定磁场长轴的移动位置区间，[a/2,3a/2]；
(2)对原边绕组施加激励构成行波磁场，使得柔性行波磁场在上述区间内均匀分布的整数N个点依次移动；控制器通过在线计算或查表得到每组激励所对应的长轴位置xm、短轴位置xn以及磁场幅度L；控制器检测、存储每组激励下的原边功率、副边功率之一，统称为Q，形成P(xm,xn,Q/L2)表；
根据下式，可求得长轴位置与激励关系；
当或：
当
其中，当xm小于等于a时，I1、I2分别为线圈102A1、线圈102A2的电流大小，为I2相对于I1相位差，线圈102A3电流为0；当xm大于等于a时，I1、I2分别为线圈102A2、线圈102A2的电流大小，为I2相对于I1相位差，线圈102A1电流为0。任意时刻原边最多只有两个线圈施加电流。
(3)控制器根据最大Q/L2所对应的长轴位置xm *、短轴位置xn *、绕组结构，得到副/原边绕组相对于预激励绕组的位置，得到原副边的相对位置。若副边绕组为盘式结构，则副边绕组中心坐标即为xm*；若副边绕组为DD结构，则副边绕组中心坐标为xn*。
实施例三
图13给出了本实施例原边预激励绕组分布示意图；102A、102B、102C、102D、102E、102F为多个原边预激励绕组单元通过平移、旋转构成原边预激励绕组的示意图。非接触电能传输装置的其余部分，包括：原边功率变换单元101(包含逆变器和补偿网络)，原边磁芯103，原边控制器104，副边绕组201，副边磁芯202。原副边之间有气隙301。本实施例位置检测方法，同上述实施例类似，此处不再赘述。
测试实例一：
本测试实例电路参照实施例一中所示电路，进行柔性行波磁场位置检测测试。非接触变压器的原边绕组、副边绕组均采用Lize线绕制，原边基本线圈单元内每个线圈的尺寸为：15cm*6cm,7匝，分布绕制；原副边磁芯采用铁氧体；原边控制器采用TMS320F28027，输出PWM波信号，对电流检测模块的输出信号进行采样、存储；原边功率变换单元为“全桥逆变+LCL型谐振补偿电路+电流检测模块”，功率变换单元的输出电流(即为与其相联的原边线圈的输入电流)的频率、大小、相位取决于控制器的输入PWM波占空比的频率、大小、相位；副边功率变换单元同样为谐振补偿网络，输出一个副边感应到的磁感应强度有效值大小成正比的电压。
原边绕组有两个线圈，此时“柔性行波磁场”长轴移动范围为7.5～15cm，若增加线圈数量，可以扩大柔性行波磁场定位区域。
根据(1)式离线计算得到恒定磁场幅度L激励下的不同长轴位置、短轴位置与其对应所需施加激励大小和相位如表一、表二:
本测试例副边绕组分为两种，盘式绕组(尺寸5*5cm，共14匝)以及DD绕组(2*(5*5cm),14匝)；负载电阻RL固定，为5欧姆。在上述激励条件下，得到各长轴位置处的输出电压(作为输出反馈Q)结果，作图以验证本发明所述绕组位置检测方法的有效性。
图14给出了三种错位条件下盘式绕组位置检测结果，不难看出，当副边绕组中心位于长轴范围内时，本发明位置检测精度较高，Q/L2最高值即输出电压最高值所对应的长轴位置xm即为盘式副边绕组中心位置。
值得一提的是，当副边绕组中心超出长轴移动范围时，中心位置检测结果即为临近的长轴边界值。
图15给出了三种错位条件下的DD绕组位置检测结果，类似的，Q/L2即输出电压最大值所对应的短轴位置xn即为DD副边绕组的中心位置。位置检测的精度在5mm内，可以基本满足非接触电能传输系统中位置检测的精度要求。
测试实例二：
本仿真电路参照实施例二中所示电路，进行柔性行波磁场位置检测验证。非接触变压器的原边绕组、副边绕组均采用Lize线绕制，原边基本线圈单元内每个线圈的尺寸为：15cm*6cm,7匝，分布绕制；原副边磁芯采用铁氧体；原边控制器输出PWM波信号，对电流检测模块的输出信号进行采样、存储；原边功率变换单元为“全桥逆变+LCL型谐振补偿电路+电流检测模块”，功率变换单元的输出电流(即为与其相联的原边线圈的输入电流)的频率、大小、相位取决于控制器的输入PWM波占空比的频率、大小、相位；副边功率变换单元同样为谐振补偿网络，输出一个副边感应到的磁感应强度有效值大小成正比的电压。
不同于上以测试实例，原边绕组有三个线圈，此时“柔性行波磁场”长轴移动范围为0.075～0.225m，若增加线圈数量，可以扩大柔性行波磁场调控区域。
图16给出了预激励绕组单元由三线圈构成时，不同副边位置下的盘式绕组Q/L2与长轴遍历结果。不难看出，相比与测试例一，长轴位置移动范围扩大，位置检测范围随之扩大。Q/L2最高值即输出电压最高值所对应的长轴位置即为盘式副边绕组中心位置，误差在3％之内，检测精度可以满足非接触电能传输系统中的定位检测要求。
图17给出了原边三线圈布置时不同副边位置下DD绕组位置检测曲线。位置检测范围同样扩大，Q/L2最高值即输出电压最高值所对应的短轴位置(xn *)即为DD副边绕组中心位置，误差精度在5％的范围内，可以满足非接触电能传输系统的精度要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于柔性行波预激励的非接触电能传输装置，装置包括预激励用功率变换单元、预激励绕组、原边磁芯、控制器、副边/原边功率绕组、副边磁芯、副边功率变换单元及负载；
其特征在于：预激励绕组置于原边或副边；预激励绕组共用原边/副边功率绕组，或为独立附加绕组；预激励绕组包括一个或多个预激励绕组单元，每个预激励绕组单元至少包含两个空间位置不同的独立线圈，且至少有两个线圈的激励电流大小以及相位由控制器通过预激励用功率变换单元独立调节，来构造形成磁场幅度和波峰、波谷位置受控连续可调的柔性行波磁场；预激励用功率变换单元包含逆变器和补偿网络为线圈提供激励；控制器通过施加可变的行波激励，实现原副边相对位置的检测。
2.根据权利要求1所述的非接触电能传输装置，其特征在于，所述预激励绕组可由多个预激励绕组单元通过平移、旋转及其组合方式，构成得到。
3.根据权利要求1所述的非接触电能传输装置，其特征在于，所述装置还包括副/原边电压和/或电流和/或功率检测或估算电路，原副边还通过蓝牙、WIFI、ZigBee、磁反馈、射频或红外进行无线通信。
4.基于权利要求1所述非接触电能传输的柔性行波预激励的位置检测方法，结合原边预激励绕组的位置检测方法，给出其实施步骤：
(1)以预激励绕组中心为参考，确定磁场长轴移动的位置区间；其中，磁场长轴位置即为磁场波峰位置，短轴位置即为波谷位置；
(2)对预激励绕组施加电流幅值和/或相位可变的激励构成柔性行波磁场,使得其长轴在上述区间内变化；根据激励的电流大小及相位关系可实时计算或查离线表得到相应的长轴位置xm、短轴位置xn、磁场幅度为L，控制器检测、存储每组预激励下原边输入功率或副边输出功率，统称为Q，形成(xm,xn,Q/L2)数据；变化激励，对Q/L2的最大值进行搜索，控制器记录最大Q/L2所对应的磁场长轴位置xm *以及短轴位置xn *；
(3)控制器根据最大Q/L2所对应的长轴位置xm *、短轴位置xn *、绕组结构(盘式结构或DD结构)，得到副/原边绕组相对于预激励绕组的位置，转换得到原副边的相对位置。
5.根据权利要求4所述的位置检测方法，其特征在于，步骤(2)中对预激励绕组施加电流幅值和/或相位可变的激励，可采用固定绕组电流幅值改变电流相位或固定绕组电流相位改变电流幅值或恒定磁场幅度L激励的方式进行Q/L2的最大值搜索；其中，恒定磁场幅度L激励下的预激励绕组所施加的电流、相位关系可实时计算或查离线表得到。
6.根据权利要求4所述的位置检测方法，其特征在于，步骤(2)中的原边输入功率、副边输出功率，若输入电压/输出电压恒定时，可用输入电流/输出电流大小表征输入功率/输出功率；若输入电流/输出电流恒定，可用输入电压/输出电压表征输入功率/输出功率。
7.根据权利要求4所述的位置检测方法，其特征在于，步骤(2)中的Q/L2的最大值查找采用遍历查找，二分查找、冒泡排序、选择排序或变步长搜索最值搜索方法。
8.根据权利要求4所述的位置检测方法，其特征在于，步骤(3)中，若副边绕组为盘式结构，则副边绕组中心相对预激励绕组的坐标即为步骤(2)中得到的xm *；若副边绕组为DD结构，则副边绕组中心相对预激励绕组的坐标为步骤(2)中得到的xn *。
9.根据权利要求4或5所述的位置检测方法，其特征在于，步骤(2)中长轴位置(xm)、短轴位置(xn)、磁场幅度(L)与原边绕组各线圈电流的激励关系，控制器根据麦克斯韦方程组、毕奥萨伐尔定律实时计算得到，或者查询由计算机计算生成离线表，或查询由Ansys、Comsol等电磁场仿真软件通过仿真得到离线表；控制器通过查上述离线表或实时计算得到不同xm、xn下的原边各线圈施加电流的幅值大小比例及相位关系；由原边各线圈施加电流的幅值大小及相位关系，通过查上述离线表可查得该激励条件下对应的xm、xn、L。
10.根据权利要求4或5所述的位置检测方法，其特征在于，步骤(2)中，若原边预激励绕组单元由沿直线布置、重叠50％的两个独立线圈组成的原边预激励绕组单元构成，长轴位置xm、短轴位置xn、磁场幅度L与所需施加激励关系如下式所示：
其中L表征磁场长轴处的磁场幅度,I1、I2为两个线圈的电流大小，为I2相对于I1相位差，a为线圈宽度，xm、xn以原边绕组线圈最左侧为坐标原点；当采用恒定磁场幅度L激励方式时，即调节I1、I2、来保证L恒定。将施加激励的电流大小、相位带入上式可以计算得到xm、xn以及L。将所需的xm、xn、L的带入上述方程同样可以求解得到所需施加的电流激励大小及相位差。
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