[发明专利]一种电动汽车动态无线充电系统拓扑结构的互感优化方法

摘要

本发明公布了一种电动汽车动态无线充电系统拓扑结构的互感优化方法，它包括以下步骤：建立单发射对四接收线圈结构系统模型：设置线圈主要参数：在不同线圈偏移下，根据单发射对单接收线圈的互感公式计算每个接收线圈与发射线圈之间的互感值；根据单发射对四接收线圈结构的总互感公式求出总互感值；互感值标幺化；判断当前标幺值是否满足要求：将当前标幺值与设定值进行比较，若当前标幺值大于设定值，则将当前总互感值、当前标幺值、当前线圈主要参数保存为设定值；若当前标幺值小于设定值，则进一步调节线圈主要参数，直至当前标幺值大于设定值。本发明可实现接收线圈与发射线圈发生偏移时，接收线圈与发射线圈之间总互感恒定。

主权项

1.一种电动汽车动态无线充电系统拓扑结构的互感优化方法，其特征在于，它包括以下步骤：S1，建立单发射对四接收线圈结构系统模型：由一个大的发射线圈和四个小的接收线圈构成，四个小的接收线圈放置于同一平面，接收线圈平行于发射线圈；四个接收线圈的结构和大小都相同；S2，设置线圈主要参数：包括铜线半径；谐振频率；发射线圈外径；发射线圈内径；发射线圈匝数；发射线圈之间的间距；接收线圈外径；接收线圈内径；接收线圈匝数；接收线圈之间的间距；S3，总互感计算：在不同线圈偏移下，根据单发射对单接收线圈的互感公式（1）计算每个接收线圈与发射线圈之间的互感值；公式（1）为：其中：J₀，J₁分别是零阶和一阶贝赛尔函数；根据单发射对四接收线圈结构的总互感公式（2）求出总互感值；公式（2）为：M_{_N}=M₁₂+M₁₃+M₁₄+M₁₅其中：N为偏移距离；M₁₂是发射线圈与第一个接收线圈之间的互感值；M₁₃是发射线圈与第二个接收线圈之间的互感值；M₁₄是发射线圈与第三个接收线圈之间的互感值；M₁₅是发射线圈与第四个接收线圈之间的互感值；S4，互感值标幺化：根据公式（3）对发射线圈与接收线圈之间的总互感值进行标幺化计算；公式（3）为：ε= M_{_10}/ M_{_0}其中ε为当前标幺值；M_{_10}是发射线圈与接收线圈偏移为10cm时的总互感值；M_{_0}是发射线圈与接收线圈偏移为0cm时的总互感值；S5，判断当前标幺值是否满足要求：将当前标幺值与设定值进行比较，若当前标幺值大于设定值，则将当前总互感值、当前标幺值、当前线圈主要参数保存为设定值；若当前标幺值小于设定值，则进一步调节线圈主要参数，直至当前标幺值大于设定值；S6，重复上述步骤S2到步骤S5，直到当前标幺值大于或等于设定值。