一种无线电能传输系统的参数调整方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种无线电能传输系统的参数调整方法及装置，该参数调整方法通过获取传输距离，结合该传输距离与差分进化算法计算传输效率计算公式，以求得最优解的第一距离、第二距离，进而根据该最优解的第一距离、第二距离控制所述第一线圈调整结构和所述第二线圈调整结构对该无线电能传输系统进行相应的调整，从而可达到针对不同的传输距离对该无线电能传输系统进行相应动态调整以优化传输效率的技术效果，增强了无线电能传输系统的传输性能。

A parameter adjustment method and device of radio energy transmission system

【技术实现步骤摘要】
一种无线电能传输系统的参数调整方法及装置
本专利技术涉及无线电能传输
，尤其涉及一种无线电能传输系统的参数调整方法及装置。
技术介绍
近年来，无线电能传输(WPT，WirelessPowerTransmission)作为一种新型充电技术被广泛应用于现代电子设备和电动汽车上，随着技术的成熟以及本身的优越性，产业规模迅速增长。磁耦合谐振式(MCR，Magnetically-CoupledResonant)WPT技术利用具有相同谐振频率的电感线圈近场耦合实现能量的传输，这种技术具有高效、无辐射能、穿透性好等优点，可应用于中等距离的无线电能传输。下述两篇文献分别通过阻抗匹配和优化线圈结构的方法，使系统的传输效率得到了提高，并未深入讨论各线圈之间的距离对传输效率的影响。[1]T.C.Beh,M.Kato,T.Imura,S.Oh,andY.Hori,“AutomatedImpedanceMatchingSystemforRobustWirelessPowerTransferviaMagneticResonanceCoupling,”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线电能传输系统的参数调整方法，其特征在于，所述无线电能传输系统为四线圈耦合结构，所述无线电能传输系统设置有第一线圈调整结构和第二线圈调整结构；/n所述第一线圈调整结构用于调整第一距离，所述第二线圈调整结构用于调整第二距离；/n所述参数调整方法包括：/n获取传输距离；/n基于差分进化算法和所述传输距离，计算传输效率计算公式的最优解，其中，所述传输效率计算公式基于所述四线圈磁耦合结构的等效电路推导得到，所述传输效率计算公式为计算所述无线电能传输系统的传输效率的公式，且所述传输效率计算公式与所述传输距离，所述第一距离和所述第二距离相关，且所述第一距离和所述第二距离为所述差分进化算法待求的解...

【技术特征摘要】
1.一种无线电能传输系统的参数调整方法，其特征在于，所述无线电能传输系统为四线圈耦合结构，所述无线电能传输系统设置有第一线圈调整结构和第二线圈调整结构；
所述第一线圈调整结构用于调整第一距离，所述第二线圈调整结构用于调整第二距离；
所述参数调整方法包括：
获取传输距离；
基于差分进化算法和所述传输距离，计算传输效率计算公式的最优解，其中，所述传输效率计算公式基于所述四线圈磁耦合结构的等效电路推导得到，所述传输效率计算公式为计算所述无线电能传输系统的传输效率的公式，且所述传输效率计算公式与所述传输距离，所述第一距离和所述第二距离相关，且所述第一距离和所述第二距离为所述差分进化算法待求的解；
基于所述最优解，分别控制所述第一线圈调整结构和所述第二线圈调整结构调整所述第一距离和所述第二距离；
其中，所述第一距离为所述四线圈耦合结构中的源线圈与发射线圈之间的距离，所述第二距离为所述四线圈耦合结构中的接收线圈与负载线圈之间的距离，所述传输距离为所述发射线圈与所述接收线圈之间的距离。


2.根据权利要求1所述的参数调整方法，其特征在于，所述等效电路包括：源电路，发射电路，接收电路和负载电路；
所述源电路包括：电源、电源等效电阻、源线圈、源线圈等效电阻和第一谐振电容，所述电源与所述电源等效电阻与所述源线圈与所述源线圈等效电阻与所述第一谐振电容串联连接；
所述发射电路包括：发射线圈、发射线圈等效电阻和第二谐振电容，所述发射线圈与所述发射线圈等效电阻与所述第二谐振电容串联连接；
所述接收电路包括：接收线圈、接收线圈等效电阻和第三谐振电容，所述接收线圈与所述接收线圈等效电阻与所述第三谐振电容串联连接；
所述负载电路包括：负载电阻、负载线圈、负载线圈等效电阻和第四谐振电容，所述负载电阻与所述负载线圈与所述负载线圈等效电阻与所述第四谐振电容串联连接。


3.根据权利要求2所述的参数调整方法，其特征在于，所述传输效率公式为：



其中，A＝R2R3(R4+RL)+(ωM34)2R2+(ωM23)2(R4+RL)，
B＝(R1+RS)R2R3(R4+RL)+(ωM12)2R3(R4+RL)+(ωM23)2(R1+RS)(R4+RL)+(ωM34)2(R1+RS)R2+ω4M122M342；
在所述传输效率公式中，η为传输效率，ω为谐振角频率，μ0为真空磁导率，r1为所述源线圈的半径，r2为发射线圈的半径，r3为接收线圈的半径，r4为负载线圈的半径，n1为源线圈的匝数，n2为发射线圈的匝数，n3为接收线圈的匝数，n4为负载线圈的匝数，d23为传输距离，RS为电源等效电阻，R1为源线圈等效电阻，R2为发射线圈等效电阻，R3为接收线圈等效电阻，R4为负载线圈等效电阻，RL为负载电阻，M12为源线圈与发射线圈之间的互感，M34为接收线圈与负载线圈之间的互感，x1为待求的第一距离，x2为待求的第二距离。


4.根据权利要求1至3任一项所述的参数调整方法，其特征在于，所述基于差分进化算法和所述传输距离，计算传输效率计算公式的最优解具体为：
若获取的所述传输距离小于预设的传输距离阈值，则基于差分进化算法和所述传输距离，计算传输效率计算公式的最优解。


5.一种无线电能传输系统的参数调整装置，其特征在于，所述无线电能传输系统为四线圈耦合结构，所述无线电能传输系统设置有第一线圈调整结构和第二线圈调整结构；
所述第一线圈调整结构用于调整第一距离，所述第二线圈调整结构用于调整第二距离；
所述参数调整装置包括：
获取单元，用于获取传输距离；
处理单元，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫荣格，吴泽迅，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12