[发明专利]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

权利要求书

1.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，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：确定参考发射端和参考接收端，用参考发射端测试产品接收线圈，用参考接收端测试产品发射线圈，参数设计参照电动汽车无线充电国际标准中不同功率等级、不同气隙的发射和接收线圈及补偿网络拓扑参数；

步骤二：确定线圈安匝数参考取值区域；将参考发射线圈和参考接收线圈分别作为发射和接收端；设定初始工作点，包括将输出有功功率P_out设置为相应功率等级要求值、设定XYZ方向均无偏移时参考发射线圈与参考接收线圈的相对位置；调节测试用电源输出电压，当P_out达到设定值时，将此时参考发射线圈和参考接收线圈中电流I₁与I₂作为标准值I_1-nom与I_2-nom，进一步得到此时N₁I₁和N₂I₂作为线圈安匝数参考取值区域的组成点；改变XYZ方向的位移，对所有位置点重复步骤二的步骤，即确定线圈安匝数参考取值区域；其中N₁表示发射线圈匝数，N₂表示接收线圈匝数；

步骤三：测试产品接收线圈；将参考发射线圈和产品接收线圈分别作为发射端和接收端；在初始工作点处，调节电源电压，使P_out达标；若P_out达标，测量参考发射线圈和产品接收线圈的线圈电流I₁和I₂，进一步获取参考发射线圈和产品接收线圈的安匝数N₁I₁和N₂I₂；若N₁I₁和N₂I₂满足安匝数参考取值区域，则判定产品接收线圈在初始工作点满足互操作性要求，反之不然；改变XYZ方向的位移，对所有位置点重复步骤三的步骤；所有位置点安匝数N₁I₁和N₂I₂测试结果均在安匝数参考取值区域内是判定产品接收线圈满足互操作性要求的充要条件；

步骤四：测试产品发射线圈；将产品发射线圈和参考接收线圈分别作为发射端和接收端；在初始工作点处，调节电源电压，使P_out达标；若P_out达标，测量产品发射线圈和参考接收线圈的线圈电流I₁和I₂，进一步获取产品发射线圈和参考接收线圈的安匝数N₁I₁和N₂I₂；若N₁I₁和N₂I₂满足安匝数参考取值区域，则判定产品发射线圈在初始工作点满足互操作性要求，反之不然；改变XYZ方向的位移，对所有位置点重复步骤四的步骤，所有位置点安匝数N₁I₁和N₂I₂测试结果均在安匝数参考取值区域内是判定产品发射线圈满足互操作性要求的充要条件；

步骤五：根据线圈安匝数测试结果，给出产品接收线圈和发射线圈互操作性测试评判结论。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤二中测得参考发射线圈与参考接收线圈之间的互感系数M₀，根据式(1)和(2)计算得到参考接收线圈回路阻抗实虚部之比Δ；根据式(3)计算得到输出有功功率P_out条件下参考发射线圈与参考接收线圈的线圈安匝数N₁I₁和N₂I₂之比λ；根据式(5)计算得到参考接收线圈中输出有功功率P_out条件下电流I_2-nom，进一步得到参考值N₁I_1-nom和N₂I_2-nom，作为安匝数参考取值区域的组成点；改变XYZ方向的位移，对所有位置点重复上述步骤，获取线圈安匝数参考取值区域；

其中以接收线圈侧LCC补偿拓扑为例，Z_RA参考阻抗可由式(2)计算得到：

其中，norm表示归一化，系统工作角频率ω，L_s2为接收端补偿电感，C_s2为接收端并联补偿电容，R_L为等效负载，C₂为接收端串联补偿电容；

N₂为接收线圈匝数。