[发明专利]无线充电磁耦合装置的结构参数优化方法及装置

说明书

本发明公开了一种无线充电磁耦合装置的结构参数优化方法及装置，所述方法包括：根据待优化的磁耦合装置建立磁路模型，用以得到所述磁耦合装置的电磁感应参数与所述磁耦合装置的预设结构参数的关联关系；获取对所述电磁感应参数和所述结构参数设置的约束条件；将所述关联关系作为目标函数，通过迭代筛选出满足所述约束条件的结构参数值。本发明实施例可以有效解决传统磁耦合装置耦合能力弱、传输功率小的缺点，可以有效提高磁耦合装置的电能传输效果，可以简化磁耦合装置尺寸优化复杂的设计过程，提高设计效率，可以有效减小磁耦合装置的体积和重量。

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，特别是一种无线充电磁耦合装置的结构参数优化方法及装置。

背景技术

无人机UAV(Unmanned aerial vehicle)具有高灵活性的优点，已经在侦查、勘测、农用、巡检等众多领域都得到了广泛的应用。但由于无人机自身负重能力和体积的限制，所搭载的电池容量受到了限制无，而线充电技术能够安全、可靠、高效的对UAV完成电能补给。

磁耦合装置作为无线充电系统中的关键部件，它决定着无线充电系统的功率传输能力和效率。但是，目前无线充电技术的研究主要集中在电路拓扑结构、阻抗匹配和控制策略等方向，对于磁耦合装置自身尺寸的优化设计的研究较少。

基于此，如何优化无线充电磁耦合装置尺寸，从而提高磁耦合装置的电能传输效果，现有技术中未给出有效的解决方案。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种无线充电磁耦合装置的结构参数优化方法及装置，用以至少提高现有无人机的无线充电装置的充电效率。

本发明实施例提供的一种无线充电磁耦合装置的结构参数优化方法，包括：

根据待优化的磁耦合装置建立磁路模型，用以得到所述磁耦合装置的电磁感应参数与所述磁耦合装置的预设结构参数的关联关系；

获取对所述电磁感应参数和所述结构参数设置的约束条件；

将所述关联关系作为目标函数，通过迭代筛选出满足所述约束条件的结构参数值。

可选地，所述电磁感应参数包括原边自感参数、副边自感参数、原边与副边之间互感参数；

所述根据待优化的磁耦合装置建立磁路模型，用以得到所述磁耦合装置的电磁感应参数与所述磁耦合装置的预设结构参数的关联关系，包括：

根据所述磁耦合装置建立磁路模型，用以得到原边自感参数、副边自感参数、原边与副边之间互感参数分别与所述结构参数的关联关系；所述结构参数至少包括发射线圈匝数、接收线圈匝数、发射端磁芯的半径。

可选地，所述获取对所述电磁感应参数和所述结构参数设置的约束条件之前，包括：

设置以下约束条件中的1种或多种：

设置所述原边自感参数的约束条件；

设置所述副边自感参数的约束条件；

设置所述原边自感参数以及所述副边自感参数与所述原边与副边之间互感参数之间耦合系数的约束条件；

设置发射线圈匝数、接收线圈匝数、发射线圈和接收线圈的外径、发射端磁芯的半径以及穿过发射线圈两次的原边等效漏磁通最大半径的约束条件；

设置发射线圈和接收线圈的外径以及发射端磁芯的半径的约束条件。

可选地，所述方法还包括：

验证筛选出的结构参数值是否满足所述磁耦合装置的预设指标参数值；

在验证满足时，将所述筛选出的结构参数值作为所述磁耦合装置的结构参数值。