[发明专利]无线充电耦合机构的线圈间传输效率的计算方法、系统

权利要求书

1.一种无线充电耦合机构的线圈间传输效率的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

对无线充电耦合机构进行仿真建模，耦合机构仿真模型包含的器件包括：发射端和接收端的线圈、铁氧体铁心和铝屏蔽板；

获取耦合机构仿真模型的器件参数；

基于获得的器件参数，由无线充电谐振电路的能量计算发射端和接收端的品质因数，品质因数通过如下公式计算：

其中，f为频率；

基于品质因数计算获得线圈间传输效率，所述线圈间传输效率用于衡量无线充电系统的效率。

2.根据权利要求1所述的一种无线充电耦合机构的线圈间传输效率的计算方法，其特征在于：在计算品质因数时，无线充电谐振电路的储能包括线圈存储的电能和磁能。

3.根据权利要求2所述的一种无线充电耦合机构的线圈间传输效率的计算方法，其特征在于：线圈存储的电能通过如下公式计算：

式中，Re意为取复数的虚部，E为电场强度，*为复共轭矩阵，D为电通密度，d为微分符号，V为线圈体积；

线圈存储的磁能通过如下公式计算：

式中，Re意为取复数的虚部，H为磁场强度，*为复共轭矩阵，B为磁通密度，d为微分符号，V为线圈体积。

4.根据权利要求1所述的一种无线充电耦合机构的线圈间传输效率的计算方法，其特征在于：在计算品质因数时，考虑的无线充电谐振电路在一个周期内损耗包括线圈损耗、铁心损耗、铝屏蔽板损耗。

5.根据权利要求4所述的一种无线充电耦合机构的线圈间传输效率的计算方法，其特征在于：线圈损耗通过如下公式计算：

式中，Re意为取复数的虚部，E为电场强度，*为复共轭矩阵，J为电流密度，V为线圈体积；

铁心损耗通过如下公式计算：

式中，C_m、x、y为损耗系数，由铁氧体材料属性决定，f为频率，B_m为磁通密度幅值，n表示基于有限元的方法将铁心剖分为n个网格；

铝屏蔽板损耗通过如下公式计算：

式中，Re意为取复数的虚部，E_Al指铝屏蔽板上的场强，*为复共轭矩阵，J_AL为铝屏蔽板上的电流密度，V_AL为铝屏蔽板体积。

6.根据权利要求1所述的一种无线充电耦合机构的线圈间传输效率的计算方法，其特征在于：线圈间传输效率η通过如下计算得出：

式中，k为耦合机构耦合系数，Q₁为发射端的品质因数，Q₂为接收端的品质因数。

7.一种无线充电耦合机构的线圈间传输效率的估量系统，其特征在于，包括：

仿真模块，用于对无线充电耦合机构进行仿真建模，耦合机构仿真模型包含的器件包括：发射端和接收端的线圈、铁氧体铁心和铝屏蔽板；

参数获取模块，用于获取耦合机构仿真模型的器件参数；

品质因数计算模块，所述品质因数计算模块基于所述参数获取模块获得的器件参数，计算发射端和接收端的品质因数，品质因数通过如下公式计算：

其中，f为频率；

线圈间传输效率计算模块，所述线圈间传输效率计算模块基于品质因数计算获得线圈间传输效率，所述线圈间传输效率用于衡量无线充电系统的性能。

8.一种计算机装置，其特征在于，其包括：包括处理器、存储器以及程序；

所述程序存储在所述存储器中，所述处理器调用存储器存储的程序，以执行权利要求1所述的无线充电耦合机构的线圈间传输效率的计算方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质用于存储程序，所述程序用于执行权利要求1所述的无线充电耦合机构的线圈间传输效率的计算方法。