基于能量分布诱导控制的水下WPT系统参数优化方法技术方案

本发明专利技术涉及无线电能传输领域，具体为一种基于能量分布诱导控制的水下WPT系统参数优化方法，包括以下步骤：S1：根据水下WPT系统应用场景需求确定线圈初始参数，得到对应的发射线圈自感值、拾取线圈自感值以及互感系数；S2：确定水下WPT系统电路拓扑结构，根据电路仿真模型得到不同负载电阻下发射线圈电流值和拾取线圈电流值；S3：通过有限元仿真模型得到系统涡流损耗；S4：寻找系统涡流损耗最小点所对应的负载电阻值。本发明专利技术基于海水能量传输通道电流元分布特性分析来明确涡流损耗的影响因素，然后通过调整负载电阻值来改变流过发射线圈和拾取线圈的电流值，从而寻找到最佳的系统参数使其降低系统的涡流损耗并提升系统的传输效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线电能传输技术，尤其涉及一种基于能量分布诱导控制的水下wpt系统参数优化方法。

技术介绍

1、无线电能传输(wireless powertransfer,wpt)技术为电力驱动设备提供了一种新的电能接入方式，具有便捷、稳定、安全的特点，是电能传输的一种全新形式和革命性进步。目前，该技术已经推广到家电、医疗、交通等领域，并逐渐趋于成熟。此外，wpt技术可以直接避免供电设备和用电设备之间的物理接触，这一特点也使得wpt技术在水下环境中有着非常广阔的应用前景。在针对特定应用环境进行wpt系统设计时，需要先对系统的电磁转化过程进行分析，构建wpt系统的整体拓扑结构图，建立系统的数学模型，从而对系统的传输功率及效率进行分析，为系统的设计提供可靠的理论依据。

2、然而，相较于空气环境，海水环境的介质参数复杂多变，其中和无线电能传输系统密切相关的电气参数有磁导率、电导率和相对介电常数，表1给出了两种介质环境下三个关键参数的对比表。由表1可知，两种介质的磁导率是一致的，相对介电常数所引起的发射线圈与拾取线圈之间的低频电容在低频下相当于断路，并不本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于能量分布诱导控制的水下WPT系统参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于能量分布诱导控制的水下WPT系统参数优化方法，其特征在于，步骤S1中确定线圈初始参数时，根据水下WPT系统应用场景需求预先确定系统输出功率、工作角频率、能量传输距离及线圈直径。

3.根据权利要求2所述的基于能量分布诱导控制的水下WPT系统参数优化方法，其特征在于，步骤S1中确定线圈初始参数时，还根据系统输出功率和线圈直径确定线圈线径、线圈耐流值以及最大绕线匝数。

4.根据权利要求3所述的基于能量分布诱导控制的水下WPT系统参数优化方法，其特...

【技术特征摘要】

1.一种基于能量分布诱导控制的水下wpt系统参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于能量分布诱导控制的水下wpt系统参数优化方法，其特征在于，步骤s1中确定线圈初始参数时，根据水下wpt系统应用场景需求预先确定系统输出功率、工作角频率、能量传输距离及线圈直径。

3.根据权利要求2所述的基于能量分布诱导控制的水下wpt系统参数优化方法，其特征在于，步骤s1中确定线圈初始参数时，还根据系统输出功率和线圈直径确定线圈线径、线圈耐流值以及最大绕线匝数。

4.根据权利要求3所述的基于能量分布诱导控制的水下wpt系统参数优化方法，其特征在于，通过遍历最大绕线匝数范围内的各种线圈匝数，利用步骤s1～步骤s4寻找不同负载电阻下系统涡流损耗全局最小点，从而确定系统全局最优工作点所对应的耦合机构参数及负载电...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐春森，胡韩，孙昌文，戴欣，胡宏晟，陈丰伟，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：