CN109733217A - 一种电动汽车无线充电谐振线圈及其设计方法 - Google Patents

一种电动汽车无线充电谐振线圈及其设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无线充电谐振线圈设计方法，包括根据目标参数确定谐振线圈的最大尺寸约束、最大绕线长度、最低互感，以及线圈类型、线圈线型、绕线方式，并根据设计指标进行调整完成符合需求的谐振线圈的制作。本发明还公开一种无线充电谐振线圈，采用平面盘式矩形并具有多层堆叠的绕线结构。本发明从谐振线圈的应用环境和目标参数出发，基于功率损耗和尺寸约束来设计谐振器，并形成详细、具体的设计准则，在给定输出功率和效率的情况下，能为谐振线圈的选取和绕制提供仿真与实际指导，并从理论上为提高系统效率提供了方法借鉴，为电动汽车无线充电系统谐振器的设计提供参数指导。

Description

一种电动汽车无线充电谐振线圈及其设计方法
技术领域
本发明涉及谐振线圈及其设计方法，具体涉及一种电动汽车无线充电谐振线圈及其设计方法。
背景技术
目前的电动汽车的充电方式主要有有线充电和无线充电(Wireless PowerTransmission，WPT)两类。适用于电动汽车的无线充电技术主要有电磁感应式和磁耦合谐振式。与电磁感应式相比，磁耦合谐振式无限能量传输(Magnetically-Coupled ResonantWire-less Power Transmission，MCR-WPT)在传输距离和传输效率方面比较有优势，可依托感应、磁耦合谐振等技术可实现传输距离为几厘米至几米，传输功率几瓦至几十千瓦，且其对横向偏移的适应性更强，故更适用于电动汽车的无线充电。
由于技术上不成熟，MCR-WPT技术在实际应用中难以得到大规模推广，其中一个主要的问题就是谐振线圈的设计。谐振线圈是制约无线电能传输系统传输效率的关键因素，作为MCR-WPT的核心部件，其参数的设计对充电系统的输出功率、传输效率及传输距离起决定性的作用。在现在的众多线圈设计中，大部分是基于已有谐振线圈，进行线圈效率优化工作，尚未有从功率效率设计指标入手的完整的方案。目前亟需适用于大功率、高效率的线圈设计方案，充分发挥该技术的优势，为实际生产及电动汽车大功率无线充电标准化制定工作提供参考。
发明内容
发明目的：本发明目的是提供一种电动汽车无线充电谐振线圈及其设计方法，从目标参数出发对谐振线圈参数进行系统设计，解决现有技术中对谐振线圈难以适应大功率、高效率，盲目设计与测试，浪费人力与物力的缺陷。
技术方案：本发明提供了一种电动车无线充电谐振线圈的设计方法，包括以下步骤：
a、设定目标参数：根据谐振线圈应用的电动汽车类型设定目标参数，目标参数包括输出功率，充电效率，输入电压，输出电压，原副边线圈间距，谐振频率，偏移需求；
b、选取线圈类型：根据偏移需求选择谐振线圈的线圈类型；
c、确定谐振线圈的最大尺寸约束，包括：确定副边线圈的最大尺寸约束：在配套电动汽车的底盘大小的范围内设定副边线圈的最大尺寸约束，副边线圈最大尺寸约束包括对谐振线圈的长、宽、高三个维度的限定；确定谐振线圈的原副边线圈尺寸比例和原边线圈的最大尺寸约束：参照SAE标准中的参考尺寸设定原副边线圈的尺寸比例，根据尺寸比例及副边线圈的最大尺寸约束计算原边线圈的最大尺寸约束；
e、确定原副边谐振线圈的最大绕线长度，包括：
选取线圈谐振拓扑：为提高谐振器对偏移的适应性，选择偏移性较好SS拓扑作为线圈谐振拓扑；
确定原副边线圈的电流：根据输出功率和充电效率计算输入功率，结合输入电压和输出电压计算出原副边线圈的电流；
确定最大功率损耗：根据输出功率和充电效率计算最大功率损耗；
确定原副边电路的电容损耗：定义电容损耗为Wc，频率为f，电流为I，电感为L，σ为电容损切角，参考SAE标准中的最大电感值选取电感，根据谐振频率查阅电容手册得出的电容损切角，结合原副边线圈的电流、谐振频率，通过公式Wc＝2πf×I2×L×tanσ分别计算原副边电路的电容损耗；
确定原副边电路的磁损耗：根据磁芯选型，得到磁芯在测量频率f1下的单位体积功率损耗值测量原副线圈的磁芯体积Ve1和Ve2，定义磁损耗为We，根据公式分别计算原副边电路的磁损耗；
确定线圈等效电阻损耗：最大功率损耗减去原副边电路的电容损耗及原副边电路的磁损耗，得到线圈等效电阻损耗，结合原副边电流及原副边线圈尺寸比例计算出谐振线圈原副边等效电阻；
选取线圈导线利兹线线型：查阅利兹线使用手册，根据频率与单股利兹线直径的关系选择单股利兹线线型；
确定线圈导线的交流电阻率：根据利兹线线型对应的直流电阻率、截面积以及单位耐流量，根据原副边电流取1.5～2倍裕量得到原副边线圈过流大小，计算出每条线圈导线的利兹线股数以及交流电阻率；
计算第一最大绕线长度：根据原副边线圈的等效电阻，结合线圈导线的交流电阻率，计算出原副边线圈的绕线长度之和作为第一最大绕线长度；
计算第二最大绕线长度：根据利兹线股数和单股利兹线直径，计算出导线直径，根据副边线圈最大尺寸约束和线圈类型，计算副边线圈的绕线长度，结合尺寸计算出原边线圈的绕线长度，将原副边线圈的绕线长度之和作为第二最大绕线长度；
比较第一最大绕线长度和第二最大绕线长度，取较小值作为谐振线圈的最大绕线长度，结合原副边尺寸比例得到原副边线圈的最大绕线长度；
f、确定最低互感指标：定义最低互感指标为M，根据原副边线圈的最大绕线长度和线圈导线交流电阻率计算出实际等效损耗电阻为R11、R22，通过输出电压和输出电流计算出等闲负载电阻RL，根据公式计算最低互感指标，其中ω代表频率下的角频率，η代表充电效率，R1、R2分别对应实际等效损耗电阻R11、R22；
g、绕制谐振线圈：根据最大尺寸约束、最大绕线长度、利兹线型及利兹线股数，调整线圈绕线匝数、每匝之间的间距、堆叠的线圈层数绕制谐振线圈；
h、谐振线圈测试：对绕制完成的谐振线圈进行测试，评估是否满足最低互感的要求，满足则完成设计，如不满足则重复步骤g调整后再次进行本步骤的测试。
作为对本发明的进一步限定，线圈类型选取平面盘式矩形线圈，谐振线圈包括第一区域和第二区域，第一区域第一端和第二区域第一端相连，且第一区域和第二区域以谐振线圈中线为轴对称分布。
为适应原副线圈间距，实现远距离充电，通过多层堆叠的方式绕制线圈。
另外，本发明还提供一种电动汽车无线充电谐振线圈，谐振线圈为平面盘式矩形线圈，包括第一区域和第二区域，第一区域第一端和第二区域第一端相连，且第一区域和第二区域以谐振线圈中线为轴对称分布。
进一步地，为提高远距离充电的充电效率，谐振线圈采用多层堆叠的绕线结构。
有益效果：与现有技术相比，本发明的设计方法从实际的需求参数出发，涵盖了无线电能传输系统的电路拓扑、磁芯以及谐振线圈，考虑到各种损耗，从线圈尺寸、绕线长度、最低互感、线圈线型、线圈类型、绕线方法等各方面为电动汽车谐振线圈的绕制提供具体的指导，更易于精确实现高效率、大功率谐振线圈的制作。本发明的设计方法具有更强的工程指导意义，可为后续提高系统效率和偏移性方面提供精确的理论指导。本发明采用的谐振线圈结构对偏移需求的适应性更好，且能更好实现远距离充电。
附图说明
图1为谐振线圈制作的流程图；
图2为谐振线圈所选用的电路拓扑示意图；
图3为谐振线圈类型及绕线结构立体图；
图4为谐振线圈类型及绕线结构的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明的设计方法做进一步说明。
如图1所示的电动汽车无线充电谐振线圈的设计方法，包括以下步骤：
1.确定目标参数：
根据需求的输出功率Pout所处的功率等级确定谐振器应用环境：即应用在中小型私家车/中型商用车/大型商用车上，进而确定谐振线圈系统的具体目标参数，包括：高输出功率Pout，高充电效率η0，输入电压U1，输出电压(亦即电池负载电压)U2，原副边线圈间距，谐振频率f0，偏移需求(包括原副边线圈最大偏移距离和偏移时的效率指标)。
2.确定谐振线圈类型及线圈的最大尺寸约束V：
参见图3、图4，根据目标参数中的偏移需求，本发明的设计方法的线圈类型选取偏移性较好的平面盘式矩形谐振线圈，其包括第一区域1和第二区域2，第一区域第一端3与第二区域第一端4相连，第一区域和第二区域以谐振线圈中线为轴对称分布。
考虑到原副线圈间距的要求，为了提高远距离的传输效率，本发明的设计方法采用的是多层堆叠的绕线方式。
由于副边线圈多装载在电动汽车底盘，故根据配套车型底盘大小设定副边谐振线圈的最大尺寸约束为V1，结合SAE标准中的参考尺寸设定原副边线圈的尺寸比例a：b，其中，V1＝x×y×z(x,y,z分别表示副边线圈最大尺寸约束的长、宽、高)；根据副边谐振线圈的最大尺寸约束以及原副边线圈尺寸比例得出原边线圈的最大尺寸限制V2。
3.确定最大绕线长度L：
(1)选择谐振电路拓扑：常用的拓扑有SS、SP、PP、PS拓扑四种，由于目标参数的高效率要求，在选择电路拓扑的时尽可能使电路拓扑的器件较少；另外，根据目标参数中的偏移需求，需选择偏移性较好的电路拓扑，而上述四种拓扑中SP、PP、PS中的谐振电容会在偏移时随互感的变动而变化，从而导致谐振频率点偏移而影响传输效率，而SS拓扑则会避免上述影响，故选择偏移性较好的SS拓扑。如图2所示的SS谐振电路拓扑，其中R1、R2为原副边谐振线圈损耗的等效电阻，RL为等效负载电阻。
(2)最大绕线长度L由第一最大绕线长度L1和第二最大绕线长度L2共同限制，而第一最大绕线长度L1通过谐振线圈的等效电阻进行限制，第一最大绕线长度L1的计算步骤如下：
计算电流：输出功率Pout和充电效率η0结合输入电压U1，输出电压(亦即电池负载电压)U2计算出原副边线圈的电流I1和I2；
计算最大功率损耗W0：根据目标参数输出功率Pout和充电效率η0可以计算系统在满足效率条件下的最大功率损耗值
计算电容损耗Wc：公式(1)为电容损耗Wc的计算公式，利用SS拓扑谐振关系ω2LC＝1和Uc＝1/ωC得出电容损耗优化计算公式(2)，I为电容电流，L为电感，σ为电容损切角。在本实施例的拓扑中，电容电流即原副边电容电流，分别为I1、I2，电感值L可以参考已发布的SAE标准中线圈系统最大的电感值估计，在一定频率范围内，实际工程中所用电容的损切角σ是固定的，可根据谐振频率f0查阅电容使用手册得出，因此可以根据公式(2)分别计算出原副边的电容损耗Wc1和Wc2，进而得出总电容损耗Wc。
Wc＝ω×Uc×C×tanσ (1)
Wc＝2πf×I2×L×tanσ (2)
计算磁损耗We：公式(3)是计算Pcv的通用公式，Z，m为固定系数值，f为磁芯工作频率，Bmax为单位体积下的磁芯感应磁场强度最大值。通过磁芯选型，可以得知磁芯在测量频率f1下的单位体积功率损耗值Pcv，将f1频率下的单位体积功率损耗值Pcv(f1)换算到谐振系统工作频率f0下，得到f0频率单位体积功率磁损耗值Pcv(f0)如公式(4)所示。分别测量原副线圈的磁芯体积Ve1和Ve2，通过公式(5)计算磁损耗We1和We2，进而得出总磁损耗We。
We＝Pcv(f0)×Ve (5)
计算线圈等效电阻损耗WR：最大功率损耗值W0包括电容损耗Wc、磁损耗We和线圈等效电阻损耗WR，故WR＝W0-Wc-We；结合原副边电流I1、I2和原副边线圈尺寸比例a：b即可算出谐振线圈等效损耗电阻R1，R2。
确定导线的交流电阻率ρac：选取利兹线作为线圈导线，参见表1利兹线使用手册中频率与单股利兹线直径的关系，选择单股利兹线的直径d，查阅利兹线使用手册获得其对应单股线的直流电阻率ρdl和截面积Sd；根据原副边线圈的电流I1和I2，取1.5～2倍裕量得到原副边线圈过流大小，根据单位平方毫米截面积利兹铜线的耐流量(工程应用中铜线的耐流一般为2-4A/mm2)计算所需整条导线的截面积S，通过公式(6)计算出利兹线股数n，然后通过公式(7)-(10)，计算出多股利兹线整体的直流电阻率ρd以及交流电阻率ρac。
ρac＝ρd(1+ys) (8)
其中，ys为转换因子，
x2＝8πf×10-7/ρd (10)
根据上述过程得出的原副边线圈的等效电阻R1、R2，以及导线的交流电阻率ρac，根据公式(11)计算出原副边线圈的总的最大绕线长度L1。
L1＝(R1+R2)/ρac (11)
表1
(3)第二最大绕线长度L2的计算步骤如下：
根据利兹线的股数n和单股利兹线的线径d，计算出整条导线的直径D，
按照图3、图4所示的绕线方法，副边线圈最大尺寸约束V1＝x×y×z，根据线圈的高度限制z和整条导线直径可算出最大绕线层数k，将相邻每匝的间距设置为l，以图中的方法由外向内绕线，两侧单边区域中总会有长或宽的一边先被导线填满，定义最多只能绕N匝。副边线圈的单边区域N匝的绕线长度为
Ls1＝[[x×2+(x-l)×2+…+[x-l×(N-1)]×2]+
[y×2+(y-l)×2+…+[y-l×(N-1)]×2]]×k (13)
由此可得，副边线圈最大绕线长度为Ld1＝Ls1×2；根据尺寸比例可得原边线圈最大绕线长度Ld2，则第二最大绕线长度L2＝Ld1+Ld2。
(4)比较第一最大绕线长度L1和第二最大绕线长度L2，取其较小值作为谐振线圈的最大绕线长度L，根据原副线圈的尺寸比例计算出在最大绕线长度L限制下的原副线圈各自的最大绕线长度Ly、Lf。
4.确定最低互感M：根据上述得出的原副边线圈的最大绕线长度Ly、Lf和导线的交流电阻率ρac计算出原副边线圈实际等效损耗电阻R11、R22；通过输出电压U2、输出电流I2计算出等效负载电阻RL，根据公式(14)得出最低互感M的设计指标，其中ω为谐振频率下的角频率，η＝η0，R1、R2分别对应实际等效损耗电阻R11、R22。
5.根据上述步骤确定的设计指标，选取相应的利兹线型号及股数，原副边采用平面盘式多线圈的类型并采用图3、图4所示的多层堆叠分布的方式进行绕制，在线圈最大尺寸约束和最大绕线长度的限制下，通过调整线圈绕线的匝数、相邻每匝之间的间距以及堆叠的线圈层数，使谐振线圈满足最低互感M的设计需求，从而设计出满足要求的谐振器。

Claims (5)

1.一种电动汽车无线充电谐振线圈的设计方法，其特征在于：所述设计方法包括，
a、设定目标参数：根据谐振线圈应用的电动汽车类型设定目标参数，所述目标参数包括输出功率，充电效率，输入电压，输出电压，原副边线圈间距，谐振频率，偏移需求；
b、选取线圈类型：根据所述偏移需求选择谐振线圈的线圈类型；
c、确定谐振线圈的最大尺寸约束，包括：
确定副边线圈的最大尺寸约束：在配套电动汽车的底盘大小的范围内设定副边线圈的最大尺寸约束，所述副边线圈的最大尺寸约束包括对所述谐振线圈的长、宽、高三个维度的限定；
确定所述谐振线圈的原副边线圈尺寸比例和原边线圈的最大尺寸约束：参照SAE标准中的参考尺寸设定原副边线圈的尺寸比例，根据所述尺寸比例及所述副边线圈的最大尺寸约束计算原边线圈的最大尺寸约束；
e、确定原副边谐振线圈的最大绕线长度，包括：
选取线圈谐振拓扑：选择SS拓扑作为线圈谐振拓扑；
确定原副边线圈的电流：根据所述输出功率和充电效率计算输入功率，结合所述输入电压和输出电压计算出原副边线圈的电流；
确定最大功率损耗：根据所述输出功率和充电效率计算最大功率损耗；
确定原副边电路的电容损耗：定义电容损耗为Wc，频率为f，电流为I，电感为L，σ为电容损切角，参考SAE标准中的最大电感值选取电感，根据谐振频率查阅电容手册得出的电容损切角，结合原副边线圈的电流、谐振频率，通过公式Wc＝2πf×I2×L×tanσ分别计算原副边电路的电容损耗；
确定原副边电路的磁损耗：根据磁芯选型，得到磁芯在测量频率f1下的单位体积功率损耗值测量原副线圈的磁芯体积Ve1和Ve2，定义磁损耗为We，根据公式分别计算原副边电路的磁损耗；
确定线圈等效电阻损耗：所述最大功率损耗减去原副边电路的电容损耗及原副边电路的磁损耗，得到线圈等效电阻损耗，结合所述原副边电流及原副边线圈尺寸比例计算出谐振线圈原副边等效电阻；
选取线圈导线利兹线线型：查阅利兹线使用手册，根据频率与单股利兹线直径的关系选择单股利兹线线型；
确定线圈导线的交流电阻率：根据所述利兹线线型对应的直流电阻率、截面积以及单位耐流量，根据所述原副边电流取1.5～2倍裕量得到原副边线圈过流大小，计算出每条线圈导线的利兹线股数以及交流电阻率；
计算第一最大绕线长度：根据所述原副边线圈的等效电阻，结合所述线圈导线的交流电阻率，计算出原副边线圈的绕线长度之和作为第一最大绕线长度；
计算第二最大绕线长度：根据所述利兹线股数和所述单股利兹线直径，计算出导线直径，根据所述副边线圈最大尺寸约束和线圈类型，计算副边线圈的绕线长度，结合所述尺寸比例计算出原边线圈的绕线长度，将原副边线圈的绕线长度之和作为第二最大绕线长度；
比较所述第一最大绕线长度和所述第二最大绕线长度，取较小值作为谐振线圈的最大绕线长度，结合所述原副边尺寸比例得到原副边线圈的最大绕线长度；
f、确定最低互感指标：定义最低互感指标为M，根据所述原副边线圈的最大绕线长度和所述线圈导线的交流电阻率计算出实际等效损耗电阻为R11、R22，通过输出电压和输出电流计算出等闲负载电阻RL，根据公式 计算所述最低互感指标，其中ω代表频率下的角频率，η代表充电效率，R1、R2分别对应实际等效损耗电阻R11、R22；
g、绕制谐振线圈：根据所述最大尺寸约束、所述最大绕线长度、所述利兹线型及利兹线股数，调整线圈绕线匝数、每匝之间的间距、堆叠的线圈层数绕制谐振线圈；
h、谐振线圈测试：对绕制完成的谐振线圈进行测试，评估是否满足所述最低互感指标的要求，满足则完成设计，如不满足则重复步骤g调整后再次进行本步骤的测试。
2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：所述线圈类型选取平面盘式矩形线圈，且所述谐振线圈包括第一区域和第二区域，所述第一区域第一端和所述第二区域第一端相连，且所述第一区域和所述第二区域以谐振线圈中线为轴对称分布。
3.根据权利要求2所述的设计方法，其特征在于：进一步包括，通过多层堆叠的方式绕制线圈。
4.一种电动汽车无线充电谐振线圈，所述谐振线圈为平面盘式矩形线圈，其特征在于，所述谐振线圈包括第一区域和第二区域，所述第一区域第一端和所述第二区域第一端相连，且所述第一区域和所述第二区域以谐振线圈中线为轴对称分布。
5.根据权利要求4所述的谐振线圈，其特征在于，所述谐振线圈采用多层堆叠的绕线结构。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110188314A (zh) * 2019-06-05 2019-08-30 南京邮电大学 一种基于罚函数法的无线供电线圈匝数的优化方法
CN110386008A (zh) * 2019-06-27 2019-10-29 中国电力科学研究院有限公司 一种基于双发射-双拾取模式的电动汽车无线充电方法及系统
CN110911144A (zh) * 2019-12-09 2020-03-24 国家电网有限公司 一种无线电能传输高效率单股线圈
CN110957130A (zh) * 2019-12-09 2020-04-03 广东电网有限责任公司 一种超导线圈的绕制方法及超导磁体
CN111439142A (zh) * 2020-05-26 2020-07-24 中国人民解放军火箭军工程大学 适用于无人机的电磁谐振耦合式无线充电效率优化方法
CN111523256A (zh) * 2020-07-06 2020-08-11 南京航空航天大学 一种涉及非铁磁金属介质的同轴多线圈的互感计算方法
CN111898289A (zh) * 2020-06-15 2020-11-06 东南大学 一种远距离无线充电lcc-s拓扑参数设计方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012023299A (ja) * 2010-07-16 2012-02-02 Equos Research Co Ltd 共鳴コイル
CN105164771A (zh) * 2013-05-01 2015-12-16 高通股份有限公司 具有减小厚度的车辆充电垫
CN106098296A (zh) * 2016-06-02 2016-11-09 横店集团东磁股份有限公司 一体成型电感及其制造方法
CN106130191A (zh) * 2016-06-29 2016-11-16 上海交通大学 无线充电系统耦合线圈及其制备方法
CN107394904A (zh) * 2017-08-22 2017-11-24 国网江苏省电力公司电力科学研究院 电动汽车无线充电用高容偏率耦合谐振器设计方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012023299A (ja) * 2010-07-16 2012-02-02 Equos Research Co Ltd 共鳴コイル
CN105164771A (zh) * 2013-05-01 2015-12-16 高通股份有限公司 具有减小厚度的车辆充电垫
CN106098296A (zh) * 2016-06-02 2016-11-09 横店集团东磁股份有限公司 一体成型电感及其制造方法
CN106130191A (zh) * 2016-06-29 2016-11-16 上海交通大学 无线充电系统耦合线圈及其制备方法
CN107394904A (zh) * 2017-08-22 2017-11-24 国网江苏省电力公司电力科学研究院 电动汽车无线充电用高容偏率耦合谐振器设计方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110188314A (zh) * 2019-06-05 2019-08-30 南京邮电大学 一种基于罚函数法的无线供电线圈匝数的优化方法
CN110386008A (zh) * 2019-06-27 2019-10-29 中国电力科学研究院有限公司 一种基于双发射-双拾取模式的电动汽车无线充电方法及系统
CN110386008B (zh) * 2019-06-27 2022-09-30 中国电力科学研究院有限公司 一种基于双发射-双拾取模式的电动汽车无线充电方法及系统
CN110911144A (zh) * 2019-12-09 2020-03-24 国家电网有限公司 一种无线电能传输高效率单股线圈
CN110957130A (zh) * 2019-12-09 2020-04-03 广东电网有限责任公司 一种超导线圈的绕制方法及超导磁体
CN110957130B (zh) * 2019-12-09 2021-08-27 广东电网有限责任公司 一种超导线圈的绕制方法及超导磁体
CN111439142A (zh) * 2020-05-26 2020-07-24 中国人民解放军火箭军工程大学 适用于无人机的电磁谐振耦合式无线充电效率优化方法
CN111439142B (zh) * 2020-05-26 2022-03-04 中国人民解放军火箭军工程大学 适用于无人机的电磁谐振耦合式无线充电效率优化方法
CN111898289A (zh) * 2020-06-15 2020-11-06 东南大学 一种远距离无线充电lcc-s拓扑参数设计方法
CN111523256A (zh) * 2020-07-06 2020-08-11 南京航空航天大学 一种涉及非铁磁金属介质的同轴多线圈的互感计算方法

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