[发明专利]密封式金属装置的最佳输能频率的确定方法及系统

说明书

本申请涉及密封式金属装置的最佳输能频率的确定方法及系统，具体涉及超声波无线功率传输领域。本申请采用外电路产生频率范围为[f0‑f，f0+f]的扫频信号，由于内部电路的阻抗受外部电路的电压幅值的影响，当外电路产生频率范围为[f0‑f，f0+f]时，第一换能器将电信号转化为振动信号传递到该第二换能器中，当振动信号频率与系统最佳输能频率相同时，此时系统的输入阻抗有突变现象，进而导致与第一换能器电学连接的外电路上的交流电压幅值剧变，通过检测外电路的电压幅值变化趋势；外电路将电压幅值变化趋势转化为离散的数字量；外电路根据预设算法得到离散的数字量的最大值点，并将电压最大值点对应的频率作为最佳输能频率。

技术领域

本申请涉及电磁波传输领域，具体涉及一种密封式金属装置的最佳输能频率的确定方法及系统。

背景技术

武器装备等密封式金属装置具有“一次成型，长期存储，不可拆封”等特点，所以长期存储或使用后的超声无线功率传输系统的内部系统，以及输能通道等由于器件参数时间漂移将导致系统的最佳输能频率偏移系统成型时测量的最佳输能频率，并且内部系统被密封于金属装置内部此时系统最佳输能频率将很难从新确定，进而导致系统输能效率低下甚至完全失去功率传输能力。

现有技术系统输能效率进行检测是通过测量系统在不同输能频率下内部系统的电压输出来确定系统的最佳输能频率的思路。

但是，现有技术只能解决可直接测量内部输出的非密闭式系统的频率确定问题，不能解决密封式超声无线输能系统最佳输能频率漂移后的最佳输能频率再确定问题。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种密封式金属装置的最佳输能频率的确定方法及系统，以解决现有技术中只能解决可直接测量内部输出的非密闭式系统的频率确定问题，不能解决密封式超声无线输能系统最佳输能频率漂移后的最佳输能频率再确定问题的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种密封式金属装置的最佳输能频率的确定方法，应用于输能系统，输能系统包括：外电路、第一换能器、第二换能器和内电路，外电路和第一换能器设置在密封式金属装置外部，其中，外电路和第一换能器电连接，第二换能器和内电路设置在密封式金属装置内部，第二换能器和内电路电连接，确定方法包括：

外电路产生频率范围为[f₀-f，f₀+f]的扫频信号，其中，f₀为已确定的最佳输能频率，f为常数；

检测外电路的电压幅值变化趋势；

外电路将电压幅值变化趋势转化为离散的数字量；

外电路根据预设算法得到离散的数字量的最大值点，并将最大值点对应的频率作为最佳输能频率。

可选地，该外电路产生频率范围为[f₀-f，f₀+f]的扫频信号的步骤之前还包括：

外电路产生正弦电信号，将正弦电信号进行电压电流放大，并输出到第一换能器上；

第一换能器根据正压电效应将接收的放大后的正弦电信号转化为振动信号，并将振动信号传输到第二换能器上；

第二换能器根据逆压电效应将振动信号转化为对应频率的电信号，并将该电信号依次传递到内电路。

可选地，该外电路根据预设算法得到离散的数字量的最大值点，并将最大值点对应的频率作为最佳输能频率的步骤之前还包括：

多次获取第二换能器根据逆压电效应将振动信号转化为对应频率的电信号的输出电压变化趋势；

将第二换能器的输出电压变化趋势与外电路的电压变化趋势进行对比；