[發明專利]一種磁耦合無線能量傳輸仿真實驗方法

在審

• 申請號: 201710194166.5
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106710399A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 張放;劉嚴;張志強;田瑩
• 申請（專利權）人: 渤海大學
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙)11491
• 代理人: 黃耀鈞

技術領域

本發明涉及電學實驗技術領域，尤其涉及一種磁耦合無線能量傳輸仿真實驗方法。

背景技術

無線能量傳輸技術大致包括電磁波無線能量傳輸技術、感應耦合式無線能量傳輸技術和磁耦合共振式無線能量傳輸技術；其中，電磁波無線能量傳輸技術、感應耦合式無線能量傳輸技術傳輸距離和功率的限制比較大；磁耦合共振式無線能量傳輸技術以磁場作為傳輸介質，通過共振建立發射與接收裝置之間的傳遞通道，從而有效地傳輸能量；利用磁耦合共振式無線能量傳輸技進行能量傳輸，不但可以提高傳輸的功率與效率，而且理論上可以將傳輸的距離提高到1到2米且不會受到空間障礙物的影響。

現有技術中的磁耦合無線能量傳輸仿真實驗，利用耦合模理論和諧振電路特性，分析磁耦合諧振式無線供電在輻射近場共振耦合的本質特性和規律，再結合理論分析結果，利用電磁仿真軟件仿真計算功能建立分析模型，通過仿真計算得到了諧振頻率和線圈材料與品質因數的關系曲線；然而，現有的磁耦合無線能量傳輸仿真實驗方法，無法根據理論分析結果，對不同波形的能量傳輸發生信號下尋找到的最強耦合點進行驗證，從而探究不同波形下不同距離的磁耦合無線能量傳輸特性。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種磁耦合無線能量傳輸仿真實驗方法。

本發明提出的一種磁耦合無線能量傳輸仿真實驗方法，包括以下步驟：

S1：建立磁耦合無線能量傳輸的雙端口網絡模型；

S2：分析不同波形的不同距離的磁感應強度和磁力線分布；

S3：對不同波形的不同距離的磁感應強度和磁力線分布進行對比，得到不同波形的最強理論耦合點；

S4：搭建磁耦合無線能量傳輸試驗平臺；

S5：信號發生器輸出不同波形的能量傳輸發生信號；

S6：調整線圈距離；

S7：對比不同波形能量傳輸發生信號與得到的不同波形的最強理論耦合點的差異；

S8：判斷差異是否在合理范圍內，差異在合理范圍內，則最強理論耦合點與實驗結果相符；差異不在合理范圍內，則最強理論耦合點與實驗結果不符。

優選地，所述S1中，建立磁耦合無線能量傳輸的雙端口網絡模型，分析磁耦合無線能量傳輸的雙端口網絡模型的特性。

優選地，所述S1中，建立磁耦合無線能量傳輸的雙端口網絡模型，分析磁耦合無線能量傳輸的雙端口網絡模型的傳輸功率公式。

優選地，所述S2中，對不同波形的不同距離的磁耦合無線能量傳輸實驗進行電磁仿真，繪制不同波形的不同距離的磁感應強度空間分布圖和磁力線分布圖；根據磁感應強度空間分布圖和磁力線分布圖分析不同波形的不同距離的磁感應強度和磁力線分布。

優選地，所述S6中，根據信號發生器輸出的波形和得到的不同波形的最強理論耦合點對線圈距離進行調整。

本發明中，所述一種磁耦合無線能量傳輸仿真實驗方法通過建立磁耦合無線能量傳輸的雙端口網絡模型能夠便于分析不同波形的不同距離的磁感應強度和磁力線分布，從而能夠便于得到不同波形的最強理論耦合點，通過搭建磁耦合無線能量傳輸試驗平臺能夠對最強理論耦合點進行驗證，從而探究不同波形下不同距離的磁耦合無線能量傳輸特性，本發明能夠便于分析不同波形的不同距離的磁感應強度和磁力線分布，且能夠對最強理論耦合點進行驗證，從而探究不同波形下不同距離的磁耦合無線能量傳輸特性，方法簡單，使用方便。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步解說。

實施例

本實施例提出了一種磁耦合無線能量傳輸仿真實驗方法，包括以下步驟：

S1：建立磁耦合無線能量傳輸的雙端口網絡模型；

S2：分析不同波形的不同距離的磁感應強度和磁力線分布；

S3：對不同波形的不同距離的磁感應強度和磁力線分布進行對比，得到不同波形的最強理論耦合點；

S4：搭建磁耦合無線能量傳輸試驗平臺；

S5：信號發生器輸出不同波形的能量傳輸發生信號；

S6：調整線圈距離；

S7：對比不同波形能量傳輸發生信號與得到的不同波形的最強理論耦合點的差異；

S8：判斷差異是否在合理范圍內，差異在合理范圍內，則最強理論耦合點與實驗結果相符；差異不在合理范圍內，則最強理論耦合點與實驗結果不符。