CN111525705A - 一种无线充电系统补偿网络互操作性分析方法及系统 - Google Patents

一种无线充电系统补偿网络互操作性分析方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无线充电系统补偿网络互操作性分析方法及系统。本发明的分析方法，只需测量无线能量传输线圈的输入电压、输入电流和原边自感值，测量数据少，而且均为常规参数测量，测量操作简单，本发明只需根据测量值进行输入阻抗和反射复阻抗的计算，根据两种副边补偿电路下的反射复阻抗的差值进行互操作性分析，无需复杂的算法，计算过程简单。本发明提供了一种简单易行的无线充电系统不同补偿网络的互操作性分析方法。

Description

一种无线充电系统补偿网络互操作性分析方法及系统
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域，特别是涉及一种无线充电系统补偿网络互操作性分析方法及系统。
背景技术
由于使用方便、无导线连接等优点，无线充电系统受到了越来越广泛的关注，并被引入到嵌入式医疗、电动汽车、智能家居等领域。在实际应用中，不同生产厂家之间在设计无线充电系统时将使用不同副边补偿网络结构和参数，当具有不同结构或参数补偿网络的接收端电路与同一个发射端电路进行无线充电时，会存在互操作的问题。如果不同结构和参数的副边补偿网络之间不能互操作，将影响系统的整体性能。专利CN 110995321 A“基于线圈安匝图解法的电动汽车无线充电系统磁传输部件互操作性测试方法”提出了基于线圈安匝图解法的电动汽车无线充电系统磁传输部件互操作性测试方法。该方法主要针对磁耦合机构的互操作性进行分析，未考虑不同补偿网络之间的互操作性。专利CN 110988754 A“基于磁表征参量的电动汽车无线充电系统磁传输部件互操作性测试方法”，提出了一种基于磁表征参量的无线充电系统磁传输部件的互操作性测试方法。然该方法的计算过程较为复杂。因此，如何提供一种简单易行的无线充电系统不同补偿网络的互操作性分析方法，成为一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种无线充电系统补偿网络互操作性分析方法及系统，以提供一种简单易行的无线充电系统不同补偿网络的互操作性分析方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种无线充电系统补偿网络互操作性分析方法，所述分析方法用于进行无线充电系统的副边补偿电路的互操作性的确定，所述无线充电系统包括依次连接的逆变器、原边补偿电路、无线能量传输线圈、副边补偿电路和整流桥，所述逆变器的输入端与母线电源连接，所述整流桥的输出端与负载连接；与无线能量传输线圈的副边线圈连接的副边补偿电路、整流桥和负载组成副边电路；
所述分析方法包括如下步骤：
测量无线能量传输线圈的输入电压、输入电流和原边自感值；
根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流计算无线能量传输线圈的输入阻抗；
根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，计算副边电路的反射复阻抗；
更换无线充电系统的副边补偿电路，返回步骤“测量无线能量传输线圈的输入电压、输入电流和原边自感值”，计算副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗；
根据副边电路的反射复阻抗和副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗的相似性，确定用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路的互操作性。
可选的，所述根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流计算无线能量传输线圈的输入阻抗，具体包括：
根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流，利用公式
Figure BDA0002473405430000021
计算无线能量传输线圈的输入阻抗的实部；
根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流，利用公式
Figure BDA0002473405430000022
计算无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部；
其中，Up和θup分别为无线能量传输线圈输入电压的幅值和相角，Ip和θip分别为无线能量传输线圈的输入电流的幅值和相位，Rin为无线能量传输线圈的输入阻抗的实部，Xin为无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部。
可选的，所述根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，计算副边电路的反射复阻抗，具体包括：
根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，利用公式Rref＝Rin，计算副边电路的反射复阻抗的实部；
根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，利用公式Xref＝Xin-2πfLp，计算副边电路的反射复阻抗的虚部；
其中，Rref为副边电路的反射复阻抗的实部，Xref为副边电路的反射复阻抗的虚部，Lp为无线能量传输线圈的原边自感值，f为无线充电系统的工作频率，Rin为无线能量传输线圈的输入阻抗的实部，Xin为无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部。
可选的，所述根据副边电路的反射复阻抗和副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗的相似性，确定用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路的互操作性，具体包括：
分别计算副边电路的反射复阻抗与副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗的实部的差值和虚部的差值；
判断实部的差值是否小于第一阈值且虚部的差值是否小于第二阈值，得到判断结果；
若所述判断结果表示实部的差值小于第一阈值且虚部的差值小于第二阈值，则所述互操作性表示用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路具有互操作性；
若所述判断结果表示实部的差值不小于第一阈值或虚部的差值不小于第二阈值，则所述互操作性表示用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路不具有互操作性。
一种无线充电系统补偿网络互操作性分析系统，所述分析系统用于进行无线充电系统的副边补偿电路的互操作性的确定，所述无线充电系统包括依次连接的逆变器、原边补偿电路、无线能量传输线圈、副边补偿电路和整流桥，所述逆变器的输入端与母线电源连接，所述整流桥的输出端与负载连接；与无线能量传输线圈的副边线圈连接的副边补偿电路、整流桥和负载组成副边电路；
所述分析系统包括：
测量模块，用于测量无线能量传输线圈的输入电压、输入电流和原边自感值；
输入阻抗计算模块，用于根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流计算无线能量传输线圈的输入阻抗；
第一反射复阻抗计算模块，用于根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，计算副边电路的反射复阻抗；
第二反射复阻抗计算模块，用于更换无线充电系统的副边补偿电路，返回步骤“测量无线能量传输线圈的输入电压、输入电流和原边自感值”，计算副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗；
互操作性确定模块，用于根据副边电路的反射复阻抗和副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗的相似性，确定用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路的互操作性。
可选的，所述输入阻抗计算模块，具体包括：
输入阻抗的实部计算子模块，用于根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流，利用公式
Figure BDA0002473405430000041
计算无线能量传输线圈的输入阻抗的实部；
输入阻抗的虚部计算子模块，用于根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流，利用公式
Figure BDA0002473405430000042
计算无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部；
其中，Up和θup分别为无线能量传输线圈输入电压的幅值和相角，Ip和θip分别为无线能量传输线圈的输入电流的幅值和相位，Rin为无线能量传输线圈的输入阻抗的实部，Xin为无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部。
可选的，所述第一反射复阻抗计算模块，具体包括：
反射复阻抗的实部计算子模块，用于根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，利用公式Rref＝Rin，计算副边电路的反射复阻抗的实部；
反射复阻抗的虚部计算子模块，用于根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，利用公式Xref＝Xin-2πfLp，计算副边电路的反射复阻抗的虚部；
其中，Rref为副边电路的反射复阻抗的实部，Xref为副边电路的反射复阻抗的虚部，Lp为无线能量传输线圈的原边自感值，f为无线充电系统的工作频率，Rin为无线能量传输线圈的输入阻抗的实部，Xin为无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部。
可选的，所述互操作性确定模块，具体包括：
差值计算子模块，用于分别计算副边电路的反射复阻抗与副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗的实部的差值和虚部的差值；
判断子模块，用于判断实部的差值是否小于第一阈值且虚部的差值是否小于第二阈值，得到判断结果；
互操作性确定子模块，用于若所述判断结果表示实部的差值小于第一阈值且虚部的差值小于第二阈值，则所述互操作性表示用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路具有互操作性；若所述判断结果表示实部的差值不小于第一阈值或虚部的差值不小于第二阈值，则所述互操作性表示用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路不具有互操作性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出了一种无线充电系统补偿网络互操作性分析方法及系统。本发明的分析方法，首先，测量无线能量传输线圈的输入电压、输入电流和原边自感值；然后，根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流计算无线能量传输线圈的输入阻抗；根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，计算副边电路的反射复阻抗；更换无线充电系统的副边补偿电路，计算副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗；最后，根据副边电路的反射复阻抗和副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗的相似性，确定用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路的互操作性。本发明只需测量无线能量传输线圈的输入电压、输入电流和原边自感值，测量数据少，而且均为常规参数测量，测量操作简单，本发明只需根据测量值进行输入阻抗和反射复阻抗的计算，根据两种副边补偿电路下的差值进行互操作性分析，无需复杂的算法，计算过程简单。本发明提供了一种简单易行的无线充电系统不同补偿网络的互操作性分析方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种无线充电系统补偿网络互操作性分析方法的流程图；
图2为本发明提供的一种无线充电系统补偿网络互操作性分析方法的流程图；
图3为本发明提供的一种无线充电系统的结构图；
图4为本发明具体实施例提供的副边补偿电路更换前的无线充电系统的具体结构图；
图5为本发明具体实施例提供的副边补偿电路更换后的无线充电系统的具体结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种无线充电系统补偿网络互操作性分析方法及系统，以提供一种简单易行的无线充电系统不同补偿网络的互操作性分析方法。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1和2所示，本发明提供一种无线充电系统补偿网络互操作性分析方法，所述分析方法用于进行无线充电系统的副边补偿电路的互操作性的确定，如图3所示，所述无线充电系统包括依次连接的逆变器302、原边补偿电路303、无线能量传输线圈304、副边补偿电路305和整流桥306，所述逆变器302的输入端与母线电源301连接，所述整流桥306的输出端与负载307连接；与无线能量传输线圈304的输出端连接的副边补偿电路305、整流桥306和负载307组成副边电路。
如图1所示，所述分析方法包括如下步骤：
步骤101，测量无线能量传输线圈的输入电压、输入电流和原边自感值。
步骤101，具体包括：无线能量传输线圈的输入电压和输入电流的波形数据检测方法为采用示波器进行直接测量，并保存测量数据。
步骤102，根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流计算无线能量传输线圈的输入阻抗。
步骤102所述根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流计算无线能量传输线圈的输入阻抗，具体包括：
计算无线能量传输线圈304的输入阻抗方法为：测量无线能量传输线圈304的输入电压和输入电流的波形并保存波形数据；对保存的电压和电流波形数据分别进行傅立叶变换，求解无线能量传输线圈304输入电压的幅值Up和相角θup，以及无线能量传输线圈304输入电流的幅值Ip和相角θip。
根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流，利用公式
Figure BDA0002473405430000071
计算无线能量传输线圈的输入阻抗的实部。根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流，利用公式
Figure BDA0002473405430000072
计算无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部。其中，Up和θup分别为无线能量传输线圈输入电压的幅值和相角，Ip和θip分别为无线能量传输线圈的输入电流的幅值和相位，Rin为无线能量传输线圈的输入阻抗的实部，Xin为无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部。
步骤103，根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，计算副边电路的反射复阻抗。
步骤103具体包括：根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，利用公式Rref＝Rin，计算副边电路的反射复阻抗的实部；根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，利用公式Xref＝Xin-2πfLp，计算副边电路的反射复阻抗的虚部；其中，Rref为副边电路的反射复阻抗的实部，Xref为副边电路的反射复阻抗的虚部，Lp为无线能量传输线圈的原边自感值，f为无线充电系统的工作频率，Rin为无线能量传输线圈的输入阻抗的实部，Xin为无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部。
步骤104，更换无线充电系统的副边补偿电路，返回步骤101“测量无线能量传输线圈的输入电压、输入电流和原边自感值”，利用步骤101-103计算副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗。
步骤105，根据副边电路的反射复阻抗和副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗的相似性，确定用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路的互操作性。
如图2所示，分别将步骤B中获得的副边电路反射复阻抗的实部与步骤C中获得的副边电路反射复阻抗的实部进行对比，将步骤B中获得的副边电路反射复阻抗的虚部与步骤C中获得的副边电路反射复阻抗的虚部进行对比。
步骤105，具体包括：分别计算副边电路的反射复阻抗与副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗的实部的差值和虚部的差值；判断实部的差值是否小于第一阈值且虚部的差值是否小于第二阈值，得到判断结果；若所述判断结果表示实部的差值小于第一阈值且虚部的差值小于第二阈值，则所述互操作性表示用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路具有互操作性；若所述判断结果表示实部的差值不小于第一阈值或虚部的差值不小于第二阈值，则所述互操作性表示用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路不具有互操作性。
本发明还提供一种无线充电系统补偿网络互操作性分析系统，所述分析系统用于进行无线充电系统的副边补偿电路的互操作性的确定，如图3所示，所述无线充电系统包括依次连接的逆变器302、原边补偿电路303、无线能量传输线圈304、副边补偿电路305和整流桥306，所述逆变器302的输入端与母线电源301连接，所述整流桥306的输出端与负载307连接；与无线能量传输线圈304的输出端连接的副边补偿电路305、整流桥306和负载307组成副边电路。
所述分析系统包括：
测量模块，用于测量无线能量传输线圈的输入电压、输入电流和原边自感值。
输入阻抗计算模块，用于根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流计算无线能量传输线圈的输入阻抗。
所述输入阻抗计算模块，具体包括：输入阻抗的实部计算子模块，用于根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流，利用公式
Figure BDA0002473405430000091
计算无线能量传输线圈的输入阻抗的实部；输入阻抗的虚部计算子模块，用于根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流，利用公式
Figure BDA0002473405430000092
计算无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部；其中，Up和θup分别为无线能量传输线圈输入电压的幅值和相角，Ip和θip分别为无线能量传输线圈的输入电流的幅值和相位，Rin为无线能量传输线圈的输入阻抗的实部，Xin为无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部。
第一反射复阻抗计算模块，用于根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，计算副边电路的反射复阻抗。所述第一反射复阻抗计算模块，具体包括：反射复阻抗的实部计算子模块，用于根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，利用公式Rref＝Rin，计算副边电路的反射复阻抗的实部；反射复阻抗的虚部计算子模块，用于根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，利用公式Xref＝Xin-2πfLp，计算副边电路的反射复阻抗的虚部；其中，Rref为副边电路的反射复阻抗的实部，Xref为副边电路的反射复阻抗的虚部，Lp为无线能量传输线圈的原边自感值，f为无线充电系统的工作频率，Rin为无线能量传输线圈的输入阻抗的实部，Xin为无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部。
第二反射复阻抗计算模块，用于更换无线充电系统的副边补偿电路，返回步骤“测量无线能量传输线圈的输入电压、输入电流和原边自感值”，计算副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗。
互操作性确定模块，用于根据副边电路的反射复阻抗和副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗的相似性，确定用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路的互操作性。
所述互操作性确定模块，具体包括：差值计算子模块，用于分别计算副边电路的反射复阻抗与副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗的实部的差值和虚部的差值；判断子模块，用于判断实部的差值是否小于第一阈值且虚部的差值是否小于第二阈值，得到判断结果；互操作性确定子模块，用于若所述判断结果表示实部的差值小于第一阈值且虚部的差值小于第二阈值，则所述互操作性表示用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路具有互操作性；若所述判断结果表示实部的差值不小于第一阈值或虚部的差值不小于第二阈值，则所述互操作性表示用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路不具有互操作性。
应用本发明的无线充电系统的结构如图3所示。应用所述补偿网络互操作性分析方法的无线充电系统包括母线电源301、逆变器302、原边补偿电路303、无线能量传输线圈304、副边补偿电路305、整流桥306，以及负载307；所述逆变器302的输入端与母线电源301连接，逆变器302的输出端与原边补偿电路303的输入端相连，原边补偿电路303的输出端与无线能量传输线圈304的输入端相连，无线能量传输线圈304的输出端与副边补偿电路305的输入端相连，副边补偿电路305的输出端与整流桥306的输入端相连，整流桥306的输出端与负载307连接。
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
本实施例中，副边补偿网络更换前后无线充电系统的具体电路图分别如图4和图5所示。其中，Ud为母线电源301；开关管G1-G4组成逆变器302；电感L1、串联电容Cp1和并联电容Cp2组成原边补偿电路303；原边线圈Lp和副边线圈Ls组成无线能量传输线圈304；M为原边线圈Lp和副边线圈Ls之间的互感；更换前的副边补偿电路305由电感L2、串联电容Cs1和并联电容Cs2组成；更换后的副边补偿电路305由串联电容Cs3组成；功率二极管D1-D4组成整流桥306；RL为负载307；Cin与Co为系统输入和输出滤波电容。
本实施例中，采用本发明的方法，对更换前后的副边补偿电路307的互操作性进行分析，具体步骤如图2所示：
步骤A、对无线能量传输线圈的输入电压和输入电流的波形数据进行检测，然后根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流的波形数据，计算无线能量传输线圈的输入阻抗；
分别采用示波器的电压探头和电流探头测量无线能量传输线圈304的输入电压和输入电流，并利用示波器的存储功能保存无线能量传输线圈304输入电压和输入电流的波形数据。利用MATLAB分别对保存的无线能量传输线圈304输入电压和输入电流的波形数据进行傅立叶变换，求解无线能量传输线圈304输入电压和输入电流的幅值和相角，通过公式(1)和公式(2)计算无线能量传输线圈304的输入阻抗。
Figure BDA0002473405430000111
Figure BDA0002473405430000112
步骤B、获取无线充电系统工作频率，测量无线能量传输线圈原边自感值，结合无线能量传输线圈的输入阻抗计算副边电路反射复阻抗；
通过无线充电系统中逆变器302的工作频率获得无线充电系统的工作频率；并使用LCR(电感-电容-电阻)表在无线充电系统工作频率处测量无线能量传输线圈304的原边自感值Lp，通过公式(3)和公式(4)计算副边电路反射复阻抗的实部Rref1和虚部Xref1。
Rref＝Rin (3)
Xref＝Xin-2πfLp (4)
步骤C、更换副边补偿电路，再一次测量无线能量传输线圈的输入电压和输入电流的波形数据，计算副边电路反射复阻抗；
将无线充电系统副边补偿电路305中的L2、Cs1和Cs2更换为Cs3，其他参数保持不变。重复步骤A计算无线能量传输线圈304的输入阻抗，重复步骤B计算副边补偿电路305更换后的副边电路反射复阻抗实部Rref2和虚部Xref2。
步骤D、对比步骤B和步骤C中获得的副边电路反射复阻抗。如果步骤B和步骤C中获得的副边电路反射复阻抗相似，则说明步骤C中更换前后的副边补偿网络具有互操作性。
分别将Rref1和Rref2，以及Xref1和Xref2进行对比，如果Rref1和Rref2的值相似，Xref1和Xref2的值也相似，则表明由L2、Cs1和Cs2组成的副边补偿电路205与由Cs3构成的副边补偿电路305在测试条件下可互操作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、实现不同无线充电系统副边补偿网络互操作性的分析；
2、所需的测量设备数量和测量参数少，操作简单；
3、计算方法简单，计算量小。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种无线充电系统补偿网络互操作性分析方法，其特征在于，所述分析方法用于进行无线充电系统的副边补偿电路的互操作性的确定，所述无线充电系统包括依次连接的逆变器、原边补偿电路、无线能量传输线圈、副边补偿电路和整流桥，所述逆变器的输入端与母线电源连接，所述整流桥的输出端与负载连接；与无线能量传输线圈的副边线圈连接的副边补偿电路、整流桥和负载组成副边电路；
所述分析方法包括如下步骤：
测量无线能量传输线圈的输入电压、输入电流和原边自感值；
根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流计算无线能量传输线圈的输入阻抗；
根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，计算副边电路的反射复阻抗；
更换无线充电系统的副边补偿电路，返回步骤“测量无线能量传输线圈的输入电压、输入电流和原边自感值”，计算副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗；
根据副边电路的反射复阻抗和副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗的相似性，确定用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路的互操作性。
2.根据权利要求1所述的无线充电系统补偿网络互操作性分析方法，其特征在于，所述根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流计算无线能量传输线圈的输入阻抗，具体包括：
根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流，利用公式
Figure FDA0002473405420000011
计算无线能量传输线圈的输入阻抗的实部；
根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流，利用公式
Figure FDA0002473405420000012
计算无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部；
其中，Up和θup分别为无线能量传输线圈输入电压的幅值和相角，Ip和θip分别为无线能量传输线圈的输入电流的幅值和相位，Rin为无线能量传输线圈的输入阻抗的实部，Xin为无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部。
3.根据权利要求1所述的无线充电系统补偿网络互操作性分析方法，其特征在于，所述根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，计算副边电路的反射复阻抗，具体包括：
根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，利用公式Rref＝Rin，计算副边电路的反射复阻抗的实部；
根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，利用公式Xref＝Xin-2πfLp，计算副边电路的反射复阻抗的虚部；
其中，Rref为副边电路的反射复阻抗的实部，Xref为副边电路的反射复阻抗的虚部，Lp为无线能量传输线圈的原边自感值，f为无线充电系统的工作频率，Rin为无线能量传输线圈的输入阻抗的实部，Xin为无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部。
4.根据权利要求1所述的无线充电系统补偿网络互操作性分析方法，其特征在于，所述根据副边电路的反射复阻抗和副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗的相似性，确定用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路的互操作性，具体包括：
分别计算副边电路的反射复阻抗与副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗的实部的差值和虚部的差值；
判断实部的差值是否小于第一阈值且虚部的差值是否小于第二阈值，得到判断结果；
若所述判断结果表示实部的差值小于第一阈值且虚部的差值小于第二阈值，则所述互操作性表示用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路具有互操作性；
若所述判断结果表示实部的差值不小于第一阈值或虚部的差值不小于第二阈值，则所述互操作性表示用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路不具有互操作性。
5.一种无线充电系统补偿网络互操作性分析系统，其特征在于，所述分析系统用于进行无线充电系统的副边补偿电路的互操作性的确定，所述无线充电系统包括依次连接的逆变器、原边补偿电路、无线能量传输线圈、副边补偿电路和整流桥，所述逆变器的输入端与母线电源连接，所述整流桥的输出端与负载连接；与无线能量传输线圈的副边线圈连接的副边补偿电路、整流桥和负载组成副边电路；
所述分析系统包括：
测量模块，用于测量无线能量传输线圈的输入电压、输入电流和原边自感值；
输入阻抗计算模块，用于根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流计算无线能量传输线圈的输入阻抗；
第一反射复阻抗计算模块，用于根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，计算副边电路的反射复阻抗；
第二反射复阻抗计算模块，用于更换无线充电系统的副边补偿电路，返回步骤“测量无线能量传输线圈的输入电压、输入电流和原边自感值”，计算副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗；
互操作性确定模块，用于根据副边电路的反射复阻抗和副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗的相似性，确定用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路的互操作性。
6.根据权利要求5所述的无线充电系统补偿网络互操作性分析系统，其特征在于，所述输入阻抗计算模块，具体包括：
输入阻抗的实部计算子模块，用于根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流，利用公式
Figure FDA0002473405420000031
计算无线能量传输线圈的输入阻抗的实部；
输入阻抗的虚部计算子模块，用于根据无线能量传输线圈的输入电压和输入电流，利用公式
Figure FDA0002473405420000032
计算无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部；
其中，Up和θup分别为无线能量传输线圈输入电压的幅值和相角，Ip和θip分别为无线能量传输线圈的输入电流的幅值和相位，Rin为无线能量传输线圈的输入阻抗的实部，Xin为无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部。
7.根据权利要求5所述的无线充电系统补偿网络互操作性分析系统，其特征在于，所述第一反射复阻抗计算模块，具体包括：
反射复阻抗的实部计算子模块，用于根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，利用公式Rref＝Rin，计算副边电路的反射复阻抗的实部；
反射复阻抗的虚部计算子模块，用于根据无线能量传输线圈的输入阻抗、无线能量传输线圈的原边自感值和无线充电系统的工作频率，利用公式Xref＝Xin-2πfLp，计算副边电路的反射复阻抗的虚部；
其中，Rref为副边电路的反射复阻抗的实部，Xref为副边电路的反射复阻抗的虚部，Lp为无线能量传输线圈的原边自感值，f为无线充电系统的工作频率，Rin为无线能量传输线圈的输入阻抗的实部，Xin为无线能量传输线圈的输入阻抗的虚部。
8.根据权利要求5所述的无线充电系统补偿网络互操作性分析系统，其特征在于，所述互操作性确定模块，具体包括：
差值计算子模块，用于分别计算副边电路的反射复阻抗与副边补偿电路更换后的副边电路的反射复阻抗的实部的差值和虚部的差值；
判断子模块，用于判断实部的差值是否小于第一阈值且虚部的差值是否小于第二阈值，得到判断结果；
互操作性确定子模块，用于若所述判断结果表示实部的差值小于第一阈值且虚部的差值小于第二阈值，则所述互操作性表示用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路具有互操作性；若所述判断结果表示实部的差值不小于第一阈值或虚部的差值不小于第二阈值，则所述互操作性表示用于更换的副边补偿电路与无线充电系统原有的副边补偿电路不具有互操作性。
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