CN117669455B - 一种无人地面车辆高适应性耦合线圈及其优化方法 - Google Patents
一种无人地面车辆高适应性耦合线圈及其优化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117669455B CN117669455B CN202410145322.9A CN202410145322A CN117669455B CN 117669455 B CN117669455 B CN 117669455B CN 202410145322 A CN202410145322 A CN 202410145322A CN 117669455 B CN117669455 B CN 117669455B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coil
- mutual inductance
- coupling coil
- coupling
- turns
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 226
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 226
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 226
- 238000005457 optimization Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 49
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 22
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000002355 dual-layer Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012803 optimization experiment Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/12—Inductive energy transfer
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/30—Circuit design
- G06F30/36—Circuit design at the analogue level
- G06F30/367—Design verification, e.g. using simulation, simulation program with integrated circuit emphasis [SPICE], direct methods or relaxation methods
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/30—Circuit design
- G06F30/39—Circuit design at the physical level
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本发明提供一种无人地面车辆高适应性耦合线圈及其优化方法，包括：根据无人地面平台野外环境下无线电能传输对耦合线圈抗偏移抗偏转性性能的要求，构建无人地面车辆耦合线圈模型；将互感标准差作为耦合线圈性能评价指标构建优化目标函数，并根据应用场景确定耦合线圈的边界条件，线圈匝数作为优化对象；其中，所述互感标准差包括偏移互感标准差和偏转互感标准差；对无人地面车辆耦合线圈模型进行多物理场强耦合磁感应线圈电磁分布时空特性分析，综合考虑平均互感标准差、耦合线圈初始状态互感值和线圈总匝数，确定优化后的耦合线圈匝数。该方法能够优化获得抗偏移抗偏转性性能较佳的耦合线圈。
Description
技术领域
本发明涉及无人地面车辆技术领域，具体涉及一种无人地面车辆高适应性耦合线圈及其优化方法。
背景技术
随着陆战平台全电化的不断发展，其对可靠电能传输方式的需求不断增大。在民用领域，无线电能传输技术凭借安全、高效、可靠的优点，已经取得广泛的应用。在军事领域，受限于环境、功率等级等因素，尚无成熟应用。随着电力电子技术、电磁变换技术、车载电力系统技术的快速发展，将无线电能传输技术应用于陆战平台，使得野外环境下陆战平台编组间电能的再分配成为可能，可增加陆战平台的续航里程，提高陆战平台的载荷功率，增强陆战平台的应急机动能力。
耦合线圈是实现无线电能传输的必要装置，当前对耦合线圈的结构设计只考虑耦合线圈的抗偏移性能，无法满足野外环境下，无人地面车辆无线电能传输对耦合线圈抗偏移抗偏转性性能的要求，需要设计一种无人地面车辆高适应性耦合线圈设计及优化方法。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种无人地面车辆高适应性耦合线圈及其优化方法，克服了现有技术无法满足野外环境下，无人地面车辆无线电能传输对耦合线圈抗偏移抗偏转性性能。
为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。
一种无人地面车辆高适应性耦合线圈优化方法，包括以下步骤：
根据无人地面平台野外环境下无线电能传输对耦合线圈抗偏移抗偏转性性能的要求，构建无人地面车辆耦合线圈模型；该模型为FS线圈和DD线圈叠加的双层组合线圈结构，采用发射端FS线圈和DD线圈反接，接收端FS线圈和DD线圈正接；
将互感标准差作为耦合线圈性能评价指标构建优化目标函数，并根据应用场景确定耦合线圈的边界条件，线圈匝数作为优化对象；其中，所述互感标准差包括偏移互感标准差和偏转互感标准差；
对无人地面车辆耦合线圈模型进行多物理场强耦合磁感应线圈电磁分布时空特性分析，综合考虑平均互感标准差、耦合线圈初始状态互感值和线圈总匝数，确定优化后的耦合线圈匝数；
根据耦合线圈匝数、电磁屏蔽结构以及耦合线圈尺寸要求，确定无人地面车辆耦合线圈结构。
优选地，所述无人地面车辆耦合线圈模型为FS线圈和DD线圈叠加的双层组合线圈结构；其中，电路等效模型为：
对于耦合线圈的发射端，电感L PFS和电感L PDD反向串联，同名端相连，电流从同名端流入、同名端流出，电感两端电压分别为：
（1）
串联后发射端电路两端电压为：
（2）
反向串联的电感L PFS和电感L PDD的总电感为：
（3）
对于耦合线圈的接收端，电感L SFS和电感L SDD同向串联，异名端相连，电流从同名端流入、异名端流出，同理，同向串联的电感L SFS和电感L SDD的总电感为：
（4）
发射线圈中的电流变化，引起接收线圈的磁通变化，接收线圈中产生感应电动势；穿过接收线圈的磁通量正比于发射线圈中电流，比值定义为线圈互感：
（5）
同理，接收线圈中的电流变化，也会引起发射线圈的磁通变化，互感为：
（6）
式中，ΦPDD-SFS、ΦPDD-SDD的值为负，表示磁通方向与参考方向相反，总磁通仍然为四个线圈磁通之和；
则线圈互感为：
（7）
综上所述，FSP-DDP双层组合线圈电感之间的关系为：
（8）
式中，L PFS为发射端FS线圈自感，L SFS为接收端FS线圈自感，L PDD为发射端DD线圈自感，L SDD为接收端DD线圈自感，M PFS-PDD为发射端FS线圈和发射端DD线圈之间的互感，M SFS-SDD为接收端FS线圈和接收端DD线圈之间的互感，M PFS-SFS为发射端FS线圈和接收端FS线圈之间的互感，M PDD-SDD为发射端DD线圈和接收端DD线圈之间的互感，M PFS-SDD为发射端FS线圈和接收端DD线圈之间的互感，M PDD-SFS为发射端DD线圈和接收端FS线圈之间的互感，L P为发射端线圈自感，L S为接收端线圈自感，M为FSP-DDP双层组合线圈的互感。
优选地，所述互感标准差包括偏移互感标准差σ mis和偏转互感标准差σ def；
所述互感标准差为耦合线圈在偏移偏转范围内等差值取m个采样点，这些耦合线圈采样点的互感值与定义的耦合线圈初始状态互感值的差的平方和除以m的开方，耦合线圈在沿X轴、Y轴、Z轴偏移的偏移互感标准差和绕X轴、Y轴、Z轴偏转的偏转互感标准差分别为：
（9）
式中，M mis-X/Y/Z-i 为耦合线圈在沿X轴/Y轴/Z轴偏移到第i个采样点时的线圈互感，M def-X/Y/Z-i 为耦合线圈在绕X轴/Y轴/Z轴偏转到第i个采样点时的线圈互感，M ori为线圈在初始传输距离下，未发生偏移偏转时的线圈互感；
对于耦合线圈的一种匝数组合：N P-FSP,N P-DDP,N S-FSP,N S-DDP，其平均互感标准差为：
（10）。
优选地，所述对无人地面车辆耦合线圈模型进行多物理场强耦合磁感应线圈电磁分布时空特性分析，包括以下步骤：
假定发射线圈和接收线圈的匝数完全相同，即：
（11）
式中，N SFS为发射端FS线圈匝数、N PDD为发射端DD线圈匝数、N SFS为接收端FS线圈匝数、N SDD为接收端DD线圈匝数；
根据边界条件，确定耦合线圈沿X轴偏移距离l X、沿Y轴偏移l Y、沿Z轴偏移l Z，绕X轴偏转角度θ X，绕Y轴偏转角度θ Y，绕Z轴偏转角度θ Z的范围；
给定数量为m的采样点，进行耦合线圈多物理场分析，根据公式计算平均互感标准差，得到FS线圈匝数N FSP、DD线圈匝数N DDP和平均互感标准差之间的关系，以及耦合线圈初始状态互感值M ori与FS线圈匝数N FSP、DD线圈匝数N DDP的关系；
根据平均互感标准差是反映耦合线圈在偏移偏转范围内互感变化幅度的评价指标，其值越小越好；耦合线圈初始状态互感值M ori是反映耦合线圈耦合能力的评价指标，其值越大越好；线圈匝数影响耦合线圈使用利兹线的长度，在耦合线圈性能相近的情况下，应优先选择耦合线圈总匝数较小的方案，综合考虑确定耦合线圈匝数优化范围。
优选地，还包括：
根据耦合线圈匝数优化范围，确定耦合线圈匝数组合的选取方案；
分别对应采样点进行多物理场分析，获得各个方案的多物理场分析结果，并以平均互感标准差、耦合线圈初始状态互感值和耦合线圈总匝数确定耦合线圈匝数组合方案；
根据耦合线圈接收端轻量原则，选取总匝数大的耦合线圈匝数组合为发射线圈匝数组合，总匝数小的耦合线圈匝数组合为接收线圈匝数组合，确定耦合线圈匝数组合方式。
优选地，所述电磁屏蔽结构采用铝板包裹屏蔽结构。
优选地，还包括：
根据耦合线圈整体尺寸要求，以及发射端FS线圈匝数N SFS、发射端DD线圈匝数N PDD、接收端FS线圈匝数N SFS、接收端DD线圈匝数N SDD，确定无人地面车辆耦合线圈的线圈和铁芯的尺寸结构。
一种无人地面车辆高适应性耦合线圈，包括应用所述的无人地面车辆高适应性耦合线圈优化方法获得的耦合线圈。
本发明的有益效果：
本发明考虑无人地面平台野外环境下无线电能传输对耦合线圈抗偏移抗偏转性性能的要求，构建无人地面车辆高适应性耦合线圈模型，综合考虑耦合线圈偏移和偏转对线圈互感变化的影响，提出一种新的耦合线圈性能评价指标作为无人地面车辆的高适应性耦合线圈的优化目标函数并根据实际工作场景设置耦合线圈优化的边界条件，解决了耦合线圈抗偏移抗偏转性性能评价指标不明确的问题；本发明结合无人地面车辆无线电能传输的应用场景，设置满足条件的耦合线圈多物理场强耦合磁感应线圈电磁分布时空特性分析的边界条件，提高了多物理场分析的时效性和准确性。
附图说明
图1是线圈偏移偏转示意图；
图2是本发明实施例的无人地面车辆高适应性耦合线圈优化方法的流程图；
图3是本发明实施例的FSP-DDP双层组合线圈结构示意图；
图4是本发明实施例的FSP-DDP双层组合线圈电路等效模型图；
图5是本发明实施例的线圈匝数与平均互感标准差关系仿真图；
图6是本发明实施例的线圈匝数与初始状态线圈互感关系仿真图；
图7是本发明实施例的设置铝板屏蔽后FSP-DDP双层组合线圈结构图；
图8（a）是本发明实施例的设置铝板屏蔽前FSP-DDP双层组合线圈磁场分布云图；
图8（b）是本发明实施例的设置铝板屏蔽后FSP-DDP双层组合线圈磁场分布云图；
图9是本发明实施例的FSP-DDP双层组合线圈尺寸标识示意图；
图10（a）是本发明实施例的发射端FS线圈尺寸标识图；
图10（b）是本发明实施例的发射端DD线圈尺寸标识图；
图10（c）是本发明实施例的接收端FS线圈尺寸标识图；
图10（d）是本发明实施例的接收端DD线圈尺寸标识图；
图11（a）是本发明实施例的耦合线圈偏移互感实验值与仿真值对比图；
图11（b）是本发明实施例的耦合线圈偏转互感实验值与仿真值对比图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
无人地面车辆在无线电能传输过程中线圈的空间运动主要有偏移和偏转两类。偏移主要包括轴向偏移和径向偏移两种。轴向偏移主要是由于无人地面车辆编组在充电过程中相对距离发生变化，引起发射线圈和接收线圈之间产生沿着与线圈平面垂直的轴线方向上的偏移运动；径向偏移主要是由于无人地面车辆编组在充电过程中前进速度存在偏差、停车位置未对正、编组各车辆之间存在高度差，引起发射线圈和接收线圈之间产生沿着线圈平面方向上的偏移运动。偏转主要包括翻转和旋转两种，翻转主要是由于无人地面车辆编组之间存在侧向的坡度，引起发射线圈平面和接收线圈平面之间产生翻转角度；旋转主要是由于无人地面车辆编组之间由于沿前进方向地面存在坡度，引起发射线圈平面和接收线圈平面之间相对于初始状态存在旋转的角度差。如图1所示。
设计无人地面车辆耦合线圈结构需要解决以下问题：
（1）耦合线圈具备一定的抗组合空间运动的性能。考虑无人地面车辆编组各车之间停放或运动时地形会变化，发射线圈和接收线圈之间难以做到正对，因此，耦合线圈在设计时需要考虑线圈多种空间运动方式组合的情况；
（2）耦合线圈尺寸应进行限制。应该根据无人地面车辆车型大小以及所需的传输距离要求，对于耦合线圈的设计尺寸进行限制；
（3）需要考虑电磁屏蔽。无线电能传输装置使用过程中产生的电磁辐射会对无人地面车辆编组之间的通讯以及周围人员安全产生影响，因此，需要设计电磁屏蔽装置以减弱相关电磁辐射影响；
（4）考虑耦合线圈的制造成本，在耦合线圈性能相同或相近的情况下，应选择耦合线圈总匝数较小的线圈优化方案。
因此，本实施例提出一种无人地面车辆高适应性耦合线圈设计及优化方法，具体提出一种FSP-DDP（Flat Solenoid Pad-Double-D Pad）双层组合线圈，以及提出一种新的目标函数表示方法：互感标准差作为耦合线圈性能评价指标，设计了耦合线圈优化方法。
如图2所示，具体包括以下步骤：
S1：考虑无人地面平台野外环境下无线电能传输对耦合线圈抗偏移抗偏转性性能的要求，构建无人地面车辆高适应性耦合线圈模型，具体如下：
将DD线圈（Double-D Pad）和FS线圈（Flat Solenoid Pad）叠加使用，提出一种FSP-DDP（Flat Solenoid Pad-Double-D Pad）双层组合线圈，结构如图3所示。
为了提高FSP-DDP双层组合线圈的抗偏移性能，线圈采用发射端FS线圈和DD线圈反接，接收端FS线圈和DD线圈正接，其电路等效模型如图4所示。图中，L PFS为发射端FS线圈自感，L SFS为接收端FS线圈自感，L PDD为发射端DD线圈自感，L SDD为接收端DD线圈自感，M PFS-PDD为发射端FS线圈和发射端DD线圈之间的互感，M SFS-SDD为接收端FS线圈和接收端DD线圈之间的互感，M PFS-SFS为发射端FS线圈和接收端FS线圈之间的互感，M PDD-SDD为发射端DD线圈和接收端DD线圈之间的互感，M PFS-SDD为发射端FS线圈和接收端DD线圈之间的互感，M PDD-SFS为发射端DD线圈和接收端FS线圈之间的互感，L P为发射端线圈自感，L S为接收端线圈自感，M为FSP-DDP双层组合线圈的互感。
对于耦合线圈的发射端，电感L PFS和电感L PDD反向串联，同名端相连，电流从同名端流入、同名端流出，电感两端电压分别为：
（1）
串联后发射端电路两端电压为：
（2）
反向串联的电感L PFS和电感L PDD的总电感为：
（3）
对于耦合线圈的接收端，电感L SFS和电感L SDD同向串联，异名端相连，电流从同名端流入、异名端流出，同理，同向串联的电感L SFS和电感L SDD的总电感为：
（4）
发射线圈中的电流变化，引起接收线圈的磁通变化，接收线圈中产生感应电动势；穿过接收线圈的磁通量正比于发射线圈中电流，比值定义为线圈互感：
（5）
同理，接收线圈中的电流变化，也会引起发射线圈的磁通变化，互感为：
（6）
式中，ΦPDD-SFS、ΦPDD-SDD的值为负，表示磁通方向与参考方向相反，总磁通仍然为四个线圈磁通之和；
则线圈互感为：
（7）
综上所述，FSP-DDP双层组合线圈电感之间的关系为：
（8）
S2：综合考虑耦合线圈偏移和偏转对线圈互感变化的影响，提出一种新的耦合线圈性能评价指标作为无人地面车辆的高适应性耦合线圈的优化目标函数并根据实际工作场景设置耦合线圈优化的边界条件。
为了更好地对耦合线圈的抗偏移抗偏转性性能进行评价，提出一种新的耦合线圈性能评价指标——互感标准差，包括偏移互感标准差σ mis和偏转互感标准差σ def。互感标准差为耦合线圈在偏移偏转范围内等差值取m个采样点，这些耦合线圈采样点的互感值与定义的耦合线圈初始状态互感值的差的平方和除以m的开方，耦合线圈在沿X轴、Y轴、Z轴偏移的偏移互感标准差和绕X轴、Y轴、Z轴偏转的偏转互感标准差分别为：
（9）
式中，M mis-X/Y/Z-i 为耦合线圈在沿X轴/Y轴/Z轴偏移到第i个采样点时的线圈互感，M def-X/Y/Z-i 为耦合线圈在绕X轴/Y轴/Z轴偏转到第i个采样点时的线圈互感，M ori为线圈在初始传输距离下，未发生偏移偏转时的线圈互感；
对于耦合线圈的一种匝数组合：N P-FSP,N P-DDP,N S-FSP,N S-DDP，其平均互感标准差为：
（10）
使用0.05mm×1000股的利兹线（线径2.4mm）和200mm×200mm×3mm的铁氧体磁芯制作无人地面车辆车载无线电能传输系统耦合线圈，根据研究的无人地面车辆车载无线电能传输系统的实际需求，对线圈尺寸、互感以及传输距离等方面进行限制，对耦合线圈的限定条件如表1所示。
表1 FSP-DDP双层组合线圈的限定条件表
| 限定条件 | 指标 |
| 发射线圈尺寸 | <200mm×200mm |
| 接收线圈尺寸 | <200mm×200mm |
| 发射线圈匝数 | N FSP<41，N DDP<20 |
| 接收线圈匝数 | N FSP<41，N DDP<20 |
| 线圈互感 | >20μH |
| 发射线圈自感 | >200μH |
| 接收线圈自感 | >200μH |
| 电流 | 10A |
| 电压 | 1000V |
| 抗偏移能力 | 沿X轴偏移0-200mm，沿Y轴偏移0-100mm，沿Z轴偏移30-80mm |
| 抗偏转能力 | 绕X轴偏转0-25°，绕Y轴偏转0-25°，绕Z轴偏转0-45° |
线圈匝数对耦合线圈性能影响较大，因此选择发射端FS线圈匝数N PFS、发射端DD线圈匝数N PDD、接收端FS线圈匝数N SFS、接收端DD线圈匝数N SDD作为优化对象。
S3：多物理场强耦合磁感应线圈电磁分布时空特性分析
为了减小参数优化的范围，缩短耦合线圈多物理场分析的时间，先假定发射线圈和接收线圈完全相同，即：
假定发射线圈和接收线圈的匝数完全相同，即：
（11）
式中，N SFS为发射端FS线圈匝数、N PDD为发射端DD线圈匝数、N SFS为接收端FS线圈匝数、N SDD为接收端DD线圈匝数；
根据边界条件，确定耦合线圈沿X轴偏移距离l X、沿Y轴偏移l Y、沿Z轴偏移l Z，绕X轴偏转角度θ X，绕Y轴偏转角度θ Y，绕Z轴偏转角度θ Z的范围：
（12）
给定采样点数量为m，则采样点一览表如表2所示。
表2 FSP-DDP双层组合线圈采样点一览表
按照采样点一览表进行耦合线圈多物理场分析，根据公式计算平均互感标准差，得到FS线圈匝数N FSP、DD线圈匝数N DDP和平均互感标准差之间的关系如图5所示，耦合线圈初始状态（l Z=50mm）互感值M ori与FS线圈匝数N FSP、DD线圈匝数N DDP的关系如图6所示。
平均互感标准差是反映耦合线圈在偏移偏转范围内互感变化幅度的评价指标，其值越小越好，对应图5中蓝色区域；耦合线圈初始状态互感值M ori是反映耦合线圈耦合能力的评价指标，其值越大越好，对应图6中红色区域；线圈匝数影响耦合线圈使用利兹线的长度，在耦合线圈性能相近的情况下，应优先选择耦合线圈总匝数较小的方案。综合考虑平均互感标准差/>、耦合线圈初始状态互感值M ori和线圈总匝数，确定耦合线圈匝数优化范围为图中红色方框区域，即：
由于耦合线圈发射端和接收端匝数相反时不影响系统的偏移偏转特性，可认为是同一种线圈匝数选取方案，因此，共有如表3所示的45种方案。
表3 FSP-DDP双层组合线圈匝数优化实验方案表
根据上述实验方案的匝数选择，按表2中对应的采样点进行多物理场分析，仿真结果如表4所示。
表4 FSP-DDP双层组合线圈匝数优化实验结果表
| 方案 | M ori/μH | σ mis-X | σ mis-Y | σ mis-Z | σ def-X | σ def-Y | σ def-Z | 总匝数 | |
| 1 | 6.01 | 25.38 | 2.03 | 12.27 | 9.90 | 6.34 | 2.47 | 3.04 | 46 |
| 2 | 5.29 | 24.73 | 2.04 | 13.47 | 5.69 | 6.25 | 1.41 | 2.86 | 47 |
| 3 | 5.53 | 24.22 | 2.19 | 14.38 | 6.61 | 6.06 | 1.20 | 2.76 | 48 |
| 4 | 4.85 | 28.11 | 2.45 | 11.70 | 3.33 | 6.97 | 1.47 | 3.18 | 47 |
| 5 | 5.19 | 27.45 | 2.25 | 12.86 | 4.28 | 6.96 | 1.59 | 3.19 | 48 |
| 6 | 5.52 | 26.92 | 2.83 | 13.83 | 5.21 | 6.78 | 1.37 | 3.09 | 49 |
| 7 | 4.79 | 30.78 | 3.02 | 11.22 | 2.13 | 7.31 | 1.72 | 3.36 | 48 |
| 8 | 5.07 | 30.17 | 2.68 | 12.37 | 3.10 | 7.31 | 1.61 | 3.35 | 49 |
| 9 | 4.69 | 30.03 | 2.46 | 13.35 | 4.21 | 4.47 | 1.51 | 2.11 | 50 |
| 10 | 6.05 | 22.02 | 2.68 | 15.52 | 8.13 | 5.94 | 1.28 | 2.72 | 48 |
| 11 | 7.13 | 21.50 | 3.10 | 16.52 | 9.26 | 8.82 | 1.11 | 3.98 | 49 |
| 12 | 5.37 | 25.43 | 1.98 | 13.73 | 5.52 | 6.48 | 1.52 | 2.98 | 48 |
| 13 | 5.90 | 24.71 | 2.32 | 14.95 | 7.10 | 6.60 | 1.38 | 3.02 | 49 |
| 14 | 6.91 | 24.21 | 2.62 | 15.91 | 8.22 | 9.20 | 1.34 | 4.16 | 50 |
| 15 | 5.38 | 28.03 | 2.07 | 13.25 | 4.79 | 7.04 | 1.86 | 3.26 | 49 |
| 16 | 5.75 | 27.31 | 2.17 | 14.59 | 5.89 | 7.05 | 1.60 | 3.23 | 50 |
| 17 | 5.65 | 26.70 | 2.37 | 15.56 | 6.88 | 5.11 | 1.57 | 2.39 | 51 |
| 18 | 8.11 | 19.10 | 4.31 | 18.48 | 11.72 | 8.85 | 1.27 | 4.00 | 50 |
| 19 | 6.16 | 23.07 | 2.55 | 15.61 | 7.76 | 6.62 | 1.42 | 3.03 | 49 |
| 20 | 6.74 | 22.27 | 3.17 | 16.92 | 9.34 | 6.67 | 1.31 | 3.04 | 50 |
| 21 | 7.85 | 21.73 | 3.68 | 17.91 | 10.61 | 9.32 | 1.35 | 4.21 | 51 |
| 22 | 6.11 | 25.63 | 2.24 | 15.19 | 6.97 | 7.22 | 1.74 | 3.32 | 50 |
| 23 | 6.56 | 24.84 | 2.73 | 16.47 | 8.28 | 7.23 | 1.37 | 3.29 | 51 |
| 24 | 8.10 | 24.19 | 3.27 | 17.53 | 9.29 | 11.80 | 1.37 | 5.31 | 52 |
| 25 | 5.09 | 36.50 | 5.43 | 8.81 | 2.79 | 7.66 | 2.28 | 3.57 | 48 |
| 26 | 4.94 | 36.13 | 5.02 | 9.67 | 2.07 | 7.44 | 1.99 | 3.44 | 49 |
| 27 | 5.64 | 35.66 | 4.60 | 10.60 | 1.56 | 10.47 | 1.86 | 4.76 | 50 |
| 28 | 5.47 | 39.90 | 6.45 | 7.99 | 4.23 | 7.98 | 2.42 | 3.73 | 49 |
| 29 | 5.38 | 39.30 | 5.92 | 9.07 | 3.12 | 8.05 | 2.36 | 3.75 | 50 |
| 30 | 4.82 | 38.85 | 5.51 | 9.92 | 2.47 | 5.78 | 2.43 | 2.80 | 51 |
| 31 | 5.05 | 33.35 | 3.64 | 11.80 | 2.16 | 7.40 | 1.90 | 3.42 | 50 |
| 32 | 6.47 | 32.90 | 3.27 | 12.68 | 3.39 | 11.34 | 2.89 | 5.23 | 51 |
| 33 | 5.24 | 37.08 | 4.87 | 10.13 | 2.02 | 8.11 | 2.50 | 3.79 | 50 |
| 34 | 5.13 | 36.63 | 4.47 | 11.06 | 1.75 | 7.78 | 2.11 | 3.61 | 51 |
| 35 | 5.11 | 35.95 | 4.01 | 12.21 | 2.05 | 5.62 | 3.74 | 3.02 | 52 |
| 36 | 6.90 | 30.55 | 2.60 | 14.64 | 4.98 | 11.29 | 2.69 | 5.19 | 52 |
| 37 | 5.28 | 34.59 | 3.57 | 11.96 | 1.76 | 8.14 | 2.42 | 3.80 | 51 |
| 38 | 5.51 | 34.06 | 3.23 | 13.03 | 3.06 | 7.84 | 2.26 | 3.65 | 52 |
| 39 | 7.69 | 33.33 | 2.98 | 14.25 | 3.92 | 13.95 | 4.47 | 6.55 | 53 |
| 40 | 6.79 | 48.93 | 10.17 | 4.94 | 9.27 | 8.84 | 3.28 | 4.22 | 50 |
| 41 | 6.73 | 48.28 | 9.54 | 6.16 | 8.39 | 8.98 | 3.08 | 4.24 | 51 |
| 42 | 6.37 | 48.10 | 9.23 | 6.72 | 7.55 | 6.44 | 4.72 | 3.57 | 52 |
| 43 | 6.18 | 45.59 | 7.90 | 7.92 | 5.49 | 8.69 | 2.98 | 4.11 | 52 |
| 44 | 5.89 | 45.13 | 7.57 | 8.89 | 4.72 | 6.24 | 4.48 | 3.44 | 53 |
| 45 | 17.59 | 42.50 | 6.02 | 10.94 | 2.63 | 38.06 | 27.02 | 20.87 | 54 |
对比表4中各方案可知，方案40耦合线圈初始状态互感值Mori最大，为48.93μH，但该方案平均互感标准差较大，为6.79；方案9平均互感标准差/>最小，为4.69，但耦合线圈总匝数较大，为50；除了方案9，平均互感标准差/>小于5的方案还有方案4、方案7、方案26和方案30，其中，方案4虽然耦合线圈总匝数最小，为47，但耦合线圈初始状态互感值M ori小于30μH的限定条件，为28.11μH；方案7耦合线圈总匝数为48、平均互感标准差/>为4.82、耦合线圈初始状态互感值M ori为30.78μH，能够在满足耦合线圈初始状态互感值M ori大于30μH的条件下，耦合线圈总匝数和平均互感标准差/>尽可能小，因此选择方案7。考虑耦合线圈接收端轻量原则，选取总匝数较大的耦合线圈匝数组合为发射线圈匝数组合，总匝数较小的耦合线圈匝数组合为接收线圈匝数组合，优化结果为：
S4：设计耦合线圈电磁屏蔽
耦合线圈通过磁场耦合作用传输能量，不可避免会产生漏磁造成电磁辐射。无人地面车辆本身存在大量铁磁性结构且无人地面车辆编组之间需要无线通信，电磁辐射会对无人地面车辆编组之间的通讯以及周围人员安全产生影响。因此，需要设计电磁屏蔽装置以减弱相关电磁辐射影响。
耦合线圈常用的电磁屏蔽方式有磁性金属屏蔽和非磁性金属屏蔽两种。磁性金属屏蔽利用磁性金属材料磁阻低的特性，使得大量磁通流入磁性金属材料，而屏蔽区域由于磁阻较大，几乎没有磁通流入，从而起到电磁屏蔽的作用；非磁性金属屏蔽通过在其内部产生感应电动势和涡流来削弱进入屏蔽区域的磁场以实现电磁屏蔽。磁性金属材料屏蔽能加强耦合区域的磁场，但成本较高；非磁性金属屏蔽成本较低，但会削弱耦合区域的磁场。
铝作为一种非磁性金属屏蔽材料，具有重量轻、导电率高、成本低的优势，铝的密度仅为2.7g/cm3，电导率为3.8×107S/m，磁导率近似为1，既能保证较高的电导率，又能保证较低的重量，因此使用1mm厚的铝板作为无人地面车辆车载无线电能传输系统耦合线圈的电磁屏蔽装置，设置铝板屏蔽后FSP-DDP双层组合线圈结构如图7所示。
对设置铝板电磁屏蔽前后FSP-DDP双层组合线圈进行多物理场分析，仿真结果如表5所示。
表5 仿真结果
根据仿真结果可以看出施加铝板前后，耦合线圈的性能基本没有变化，线圈自感和互感仅有少量下降，耦合线圈的重量少量增加。
通过分析图8（a）和图8（b），图8（a）是设置铝板屏蔽前FSP-DDP双层组合线圈磁场分布云图，图8（b）是设置铝板屏蔽后FSP-DDP双层组合线圈磁场分布云图，铝板的确屏蔽了大量磁通，发射线圈和接收线圈背面磁通明显减小，起到了良好的屏蔽效果。
S5：耦合线圈参数确定
FSP-DDP双层组合线圈尺寸标识示意图如图9所示。l P、l Q、l H分别是发射端单个FS线圈的长、宽和高，l C是发射端两个FS线圈的间距，l A、l B分别是发射端DD线圈的长和宽，l M、l N分别是发射端DD线圈内部空心矩形的长和宽。l p、l q、l h分别是接收端单个FS线圈的长、宽和高，l c是接收端两个FS线圈的间距，l a、l b分别是接收端DD线圈的长和宽，l m、l n分别是接收端DD线圈内部空心矩形的长和宽。
根据耦合线圈参数优化设计，选择方案7，即发射端FS线圈匝数(N SFS)为13、发射端DD线圈匝数(N PDD)为12、接收端FS线圈匝数(N SFS)为11、接收端DD线圈匝数(N SDD)为12。耦合线圈的尺寸标识表如表6所示，图10（a）是发射端FS线圈尺寸标识图，图10（b）是发射端DD线圈尺寸标识图，图10（c）是接收端FS线圈尺寸标识图，图10（d）是接收端DD线圈尺寸标识图。
表6 FSP-DDP双层组合线圈尺寸标识表
本实施例中：
搭建上述耦合线圈实物，在实验中模拟耦合线圈发生沿X轴、Y轴、Z轴方向上的偏移和绕X轴、Y轴、Z轴方向的偏转，使用VICTOR公司的4092E LCR数字电桥测试仪测量耦合线圈自感、互感，实验结果与仿真结果的对比如图11（a）和图11（b）所示，图11（a）是耦合线圈偏移互感实验值与仿真值对比图，图11（b）是耦合线圈偏转互感实验值与仿真值对比图。
实验结果表明，在发射线圈和接收线圈之间的传输距离为50mm且线圈保持正对条件下，用LCR数字电桥测得发射线圈自感值LP为396.43μH，内阻R P为0.26Ω，接收线圈自感值L S为329.62μH，内阻R S为0.24Ω，线圈互感M ori为29.47μH。耦合线圈互感仿真值和实验值存在误差主要是由于制作耦合线圈时线圈缠绕不够紧密且形状存在偏差以及测量仪器本身存在误差等原因造成的。由FSP-DDP双层耦合线圈实物实验结果可验证本实施例所提出的耦合线圈具有优良的抗偏移抗偏转性性能。
与现有的耦合线圈设计方案相比，本研究提出互感标准差能更全面地表征耦合线圈的抗偏移抗偏转性性能，避免了传统研究分多种条件考虑的困难，提出的耦合线圈设计方案能指导设计抗偏移抗偏转性性能更好的耦合线圈，能更好满足无人地面车辆无线电能传输需求。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种无人地面车辆高适应性耦合线圈优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据无人地面平台野外环境下无线电能传输对耦合线圈抗偏移抗偏转性性能的要求，构建无人地面车辆耦合线圈模型；该模型为FS线圈和DD线圈叠加的双层组合线圈结构，采用发射端FS线圈和DD线圈反接，接收端FS线圈和DD线圈正接；
将互感标准差作为耦合线圈性能评价指标构建优化目标函数，并根据应用场景确定耦合线圈的边界条件，线圈匝数作为优化对象；其中，所述互感标准差包括偏移互感标准差和偏转互感标准差；
对无人地面车辆耦合线圈模型进行多物理场强耦合磁感应线圈电磁分布时空特性分析，综合考虑平均互感标准差、耦合线圈初始状态互感值和线圈总匝数，确定优化后的耦合线圈匝数；
根据耦合线圈匝数、电磁屏蔽结构以及耦合线圈尺寸要求，确定无人地面车辆耦合线圈结构；
所述无人地面车辆耦合线圈模型为FS线圈和DD线圈叠加的双层组合线圈结构；其中，电路等效模型为：
对于耦合线圈的发射端，电感LPFS和电感LPDD反向串联，同名端相连，电流从同名端流入、同名端流出，电感两端电压分别为：
串联后发射端电路两端电压为：
反向串联的电感LPFS和电感LPDD的总电感为：
LP＝LPFS+LPDD-2MPFS-PDD (3)
对于耦合线圈的接收端，电感LSFS和电感LSDD同向串联，异名端相连，电流从同名端流入、异名端流出，同理，同向串联的电感LSFS和电感LSDD的总电感为：
LS＝LSFS+LSDD+2MSFS-SDD (4)
发射线圈中的电流变化，引起接收线圈的磁通变化，接收线圈中产生感应电动势；穿过接收线圈的磁通量正比于发射线圈中电流，比值定义为线圈互感：
同理，接收线圈中的电流变化，也会引起发射线圈的磁通变化，互感为：
式中，ΦPDD-SFS、ΦPDD-SDD的值为负，表示磁通方向与参考方向相反，总磁通仍然为四个线圈磁通之和；
则线圈互感为：
综上所述，FSP-DDP双层组合线圈电感之间的关系为：
式中，LPFS为发射端FS线圈自感，LSFS为接收端FS线圈自感，LPDD为发射端DD线圈自感，LSDD为接收端DD线圈自感，MPFS-PDD为发射端FS线圈和发射端DD线圈之间的互感，MSFS-SDD为接收端FS线圈和接收端DD线圈之间的互感，MPFS-SFS为发射端FS线圈和接收端FS线圈之间的互感，MPDD-SDD为发射端DD线圈和接收端DD线圈之间的互感，MPFS-SDD为发射端FS线圈和接收端DD线圈之间的互感，MPDD-SFS为发射端DD线圈和接收端FS线圈之间的互感，LP为发射端线圈自感，LS为接收端线圈自感，M为FSP-DDP双层组合线圈的互感；
所述互感标准差包括偏移互感标准差σmis和偏转互感标准差σdef；
所述互感标准差为耦合线圈在偏移偏转范围内等差值取m个采样点，这些耦合线圈采样点的互感值与定义的耦合线圈初始状态互感值的差的平方和除以m的开方，耦合线圈在沿X轴、Y轴、Z轴偏移的偏移互感标准差和绕X轴、Y轴、Z轴偏转的偏转互感标准差分别为：
式中，Mmis-X/Y/Z-i为耦合线圈在沿X轴/Y轴/Z轴偏移到第i个采样点时的线圈互感，Mdef-X/Y/Z-i为耦合线圈在绕X轴/Y轴/Z轴偏转到第i个采样点时的线圈互感，Mori为线圈在初始传输距离下，未发生偏移偏转时的线圈互感；
对于耦合线圈的一种匝数组合：NP-FSP,NP-DDP,NS-FSP,NS-DDP，其平均互感标准差为：
所述对无人地面车辆耦合线圈模型进行多物理场强耦合磁感应线圈电磁分布时空特性分析，包括以下步骤：
假定发射线圈和接收线圈的匝数完全相同，即：
式中，NSFS为发射端FS线圈匝数、NPDD为发射端DD线圈匝数、NSFS为接收端FS线圈匝数、NSDD为接收端DD线圈匝数；
根据边界条件，确定耦合线圈沿X轴偏移距离lX、沿Y轴偏移lY、沿Z轴偏移lZ，绕X轴偏转角度θX，绕Y轴偏转角度θY，绕Z轴偏转角度θZ的范围；
给定数量为m的采样点，进行耦合线圈多物理场分析，根据公式计算平均互感标准差，得到FS线圈匝数NFSP、DD线圈匝数NDDP和平均互感标准差之间的关系，以及耦合线圈初始状态互感值Mori与FS线圈匝数NFSP、DD线圈匝数NDDP的关系；
平均互感标准差是反映耦合线圈在偏移偏转范围内互感变化幅度的评价指标，其值越小越好；耦合线圈初始状态互感值Mori是反映耦合线圈耦合能力的评价指标，其值越大越好；线圈匝数影响耦合线圈使用利兹线的长度，在耦合线圈性能相近的情况下，应优先选择耦合线圈总匝数较小的方案，综合考虑确定耦合线圈匝数优化范围；
还包括：
根据耦合线圈匝数优化范围，确定耦合线圈匝数组合的选取方案；
分别对应采样点进行多物理场分析，获得各个方案的多物理场分析结果，并以平均互感标准差、耦合线圈初始状态互感值和耦合线圈总匝数确定耦合线圈匝数组合方案；
根据耦合线圈接收端轻量原则，选取总匝数大的耦合线圈匝数组合为发射线圈匝数组合，总匝数小的耦合线圈匝数组合为接收线圈匝数组合，确定耦合线圈匝数组合方式。
2.根据权利要求1所述的无人地面车辆高适应性耦合线圈优化方法，其特征在于，所述电磁屏蔽结构采用铝板包裹屏蔽结构。
3.根据权利要求1所述的无人地面车辆高适应性耦合线圈优化方法，其特征在于，还包括：
根据耦合线圈整体尺寸要求，以及发射端FS线圈匝数NSFS、发射端DD线圈匝数NPDD、接收端FS线圈匝数NSFS、接收端DD线圈匝数NSDD，确定无人地面车辆耦合线圈的线圈和铁芯的尺寸结构。
4.一种无人地面车辆高适应性耦合线圈，其特征在于，包括应用权利要求1-3任意一项所述的无人地面车辆高适应性耦合线圈优化方法获得的耦合线圈。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410145322.9A CN117669455B (zh) | 2024-02-02 | 2024-02-02 | 一种无人地面车辆高适应性耦合线圈及其优化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410145322.9A CN117669455B (zh) | 2024-02-02 | 2024-02-02 | 一种无人地面车辆高适应性耦合线圈及其优化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117669455A CN117669455A (zh) | 2024-03-08 |
| CN117669455B true CN117669455B (zh) | 2024-04-19 |
Family
ID=90073556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410145322.9A Active CN117669455B (zh) | 2024-02-02 | 2024-02-02 | 一种无人地面车辆高适应性耦合线圈及其优化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117669455B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118194004A (zh) * | 2024-04-07 | 2024-06-14 | 广州国曜科技有限公司 | 基于电磁连续性发射的耦合指标动态调优方法及系统 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111625981A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-04 | 福州大学 | 基于ssp补偿的无线电能传输磁耦合系统结构参数优化方法 |
| CN113053623A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-06-29 | 哈尔滨工业大学 | 一种dd-ps强抗偏移松耦合变压器及其参数确定方法 |
| CN113733942A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-12-03 | 重庆理工大学 | 基于正交dd型线圈的无线供电耦合机构及其参数设计方法 |
| CN115085396A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-09-20 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于电感解耦的三线圈耦合机构多参数优化方法 |
| CN115313670A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-11-08 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 双向mc-wpt系统的磁耦合机构及其参数设计方法 |
| CN115549325A (zh) * | 2022-10-28 | 2022-12-30 | 重庆邮电大学 | 一种具有高度集成磁耦合器的ipt系统及ipt系统集成方法 |
| CN116579079A (zh) * | 2023-04-26 | 2023-08-11 | 长安大学 | 电动汽车无线充电耦合屏蔽机构设计与人体安全性评价 |
| CN116742819A (zh) * | 2023-07-03 | 2023-09-12 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 基于dsfs-dd线圈的强抗偏移无线电能传输系统 |
| CN117277616A (zh) * | 2023-09-20 | 2023-12-22 | 重庆理工大学 | 基于旋转磁场耦合的wpt抗偏移抗偏转方法及系统 |
| WO2024017289A1 (zh) * | 2022-07-20 | 2024-01-25 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 双螺线管型ev-dwpt系统及其参数优化方法 |
-
2024
- 2024-02-02 CN CN202410145322.9A patent/CN117669455B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111625981A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-04 | 福州大学 | 基于ssp补偿的无线电能传输磁耦合系统结构参数优化方法 |
| CN113053623A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-06-29 | 哈尔滨工业大学 | 一种dd-ps强抗偏移松耦合变压器及其参数确定方法 |
| CN113733942A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-12-03 | 重庆理工大学 | 基于正交dd型线圈的无线供电耦合机构及其参数设计方法 |
| CN115313670A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-11-08 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 双向mc-wpt系统的磁耦合机构及其参数设计方法 |
| CN115085396A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-09-20 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于电感解耦的三线圈耦合机构多参数优化方法 |
| WO2024017289A1 (zh) * | 2022-07-20 | 2024-01-25 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 双螺线管型ev-dwpt系统及其参数优化方法 |
| CN115549325A (zh) * | 2022-10-28 | 2022-12-30 | 重庆邮电大学 | 一种具有高度集成磁耦合器的ipt系统及ipt系统集成方法 |
| CN116579079A (zh) * | 2023-04-26 | 2023-08-11 | 长安大学 | 电动汽车无线充电耦合屏蔽机构设计与人体安全性评价 |
| CN116742819A (zh) * | 2023-07-03 | 2023-09-12 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 基于dsfs-dd线圈的强抗偏移无线电能传输系统 |
| CN117277616A (zh) * | 2023-09-20 | 2023-12-22 | 重庆理工大学 | 基于旋转磁场耦合的wpt抗偏移抗偏转方法及系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 电动汽车无线充电新型DD耦合机构设计与优化;刘振威;张晓丽;陈天锦;甘江华;刘向立;;电测与仪表(第12期);第75-80页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117669455A (zh) | 2024-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN117669455B (zh) | 一种无人地面车辆高适应性耦合线圈及其优化方法 | |
| CN111030316B (zh) | 一种多中继mc-wpt系统效率的建模、分析及系统原理分析方法 | |
| CN109895643B (zh) | 一种基于差分电感的在线式电动汽车无线充电定位系统 | |
| EP2858079B1 (en) | Contactless power transfer transformer | |
| CN110187395B (zh) | 一种零磁通浅层瞬变电磁测试线圈及其测试方法 | |
| CN112510847B (zh) | 一种用于无人机无线充电的轻量化共型螺线管式耦合机构 | |
| DE102013217636A1 (de) | Vorrichtung zum Vorsehen einer konzentrierten induktiven Energieübertragung | |
| CN210806859U (zh) | 一种agv用无线充电装置磁耦合线圈屏蔽装置 | |
| CN103837900A (zh) | 一种基于矢量磁场探测的地下电缆定位方法及装置 | |
| CN106568376A (zh) | 充电线圈位置检测装置、线圈偏移检测方法、装置及基建端和车载端 | |
| CN100545663C (zh) | 特高压交流线路与中波导航台间防护距离确定方法 | |
| CN109510328B (zh) | 一种偏移自适应的可重构无线电能传输系统 | |
| CN106252019A (zh) | 一种多层三维磁场发射线圈 | |
| Sumiya et al. | Coil scaling law of wireless power transfer systems for electromagnetic field leakage evaluation for electric vehicles | |
| Rahulkumar et al. | A review on resonant inductive coupling pad design for wireless electric vehicle charging application | |
| CN109741925B (zh) | 应用于移动设备动态无线供电系统的带oqo线圈组的接收端 | |
| CN103760502B (zh) | 一种超高速碰撞磁场三维磁感应强度测量线圈 | |
| Delgado et al. | Optimized design for wireless coil for electric vehicles based on the use of magnetic nano-articles | |
| Li et al. | Mutual inductance calculation of circular coils arbitrary positioned with magnetic tiles for wireless power transfer system | |
| CN105510673A (zh) | 一种直流电流测量装置 | |
| Arabsalmanabadi et al. | Analytical and numerical design study of torus coils with misalignment for efficient inductive energy transmission in EV chargers | |
| CN201478108U (zh) | 电子式电流互感器的采样线圈 | |
| CN205308566U (zh) | 一种产生梯度弱磁场的线圈磁系 | |
| Zhong et al. | Study on the effect of ferrite layers in a wireless charging system with automotive chassis | |
| Lu et al. | An analytical method to calculate winding resistance for planar coil with ferrite plate and litz wire in inductive power transfer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |