提高基于电磁感应耦合原理的电动汽车非接触式充电效率方法

摘要

本发明提供一种提高基于电磁感应耦合原理的电动汽车非接触式充电效率方法，该方法包括步骤：电磁感应耦合系统模型的数据准备；调整副边线圈的频率因数，使得副边线圈的转移功率P₂≤电动汽车的负载功率P_load，接着调整原边线圈和副边线圈的横截面积，使得原边线圈和副边线圈的电流密度小于原边线圈和副边线圈的最大电流密度；判断原边线圈和副边线圈的现有匝数是否小于原边线圈和副边线圈的最大匝数，并给原边线圈和副边线圈的现有匝数加一；检测原副边线圈的补偿拓扑结构和设备的ICPT系统相结合是否达到效率提高的要求，优化完成最终线圈。有益效果是该方法在一个2‑kW功率的标准下检测所设计系统的正常运作性，实现了高达82％的效率，有效提高了无线充电的安全性以及能源的充分利用。

主权项

一种提高基于电磁感应耦合原理的电动汽车非接触式充电效率方法，该方法是在原边线圈外接电源，通过电磁感应耦合副边线圈产生能量的条件下进行对设备系统充电的，该设备系统包括道路导轨铺设的原边线圈和电动汽车内置的副边线圈，通过电磁感应耦合系统的拓扑结构改变所述原边线圈、副边线圈的尺寸匝数和相对位置来对电动汽车电池进行非接触式充电，该方法包括以下步骤：A)电磁感应耦合系统模型的数据准备，包括原边线圈的输入电压设定为220V，原边线圈的最大匝数设定为27匝，副边线圈的最大匝数设定为7匝，原边线圈的最大电流密度设定为5A/mm²，副边线圈的最大电流密度设定为4A/mm²，原边线圈和副边线圈的初始匝数均设定为1匝，原边线圈的横截面积设定为2.5mm²，副边线圈的横截面积设定为10mm²，副边线圈的频率因数设定为1；B)数据准备完成后，调整副边线圈的频率因数(6)，使得副边线圈的转移功率P₂≤电动汽车的负载功率P_load，接着调整原边线圈和副边线圈的横截面积，使得原边线圈和副边线圈的电流密度分别小于原边线圈和副边线圈的最大电流密度；C)电流密度满足要求后，判断原边线圈和副边线圈的现有匝数是否小于原边线圈和副边线圈的最大匝数，并给原边线圈和副边线圈的现有匝数加一,即判断原边线圈的匝数和原边线圈的最大匝数的大小关系，检查原边线圈的匝数是否小于已知的原边线圈的最大匝数，如果原边线圈的匝数小于原边线圈的最大匝数，则判断副边线圈的匝数和副边线圈的最大匝数的大小关系，再检查副边线圈的匝数是否小于副边线圈的最大匝数，如果副边线圈的匝数不小于副边线圈的最大匝数，则原边线圈匝数加一，副边线圈匝数不变，如果副边线圈的匝数小于副边线圈的最大匝数，则原边线圈匝数不变，副边线圈匝数加一；D)检测原副边线圈的补偿拓扑结构和所述设备系统相结合是否达到效率提高的要求(15)，即检查原边线圈的匝数是否小于原边线圈的最大匝数，如果原边线圈的匝数不小于原边线圈的最大匝数，则检查原副边线圈的补偿拓扑结构和所述设备系统结合是否达到效率提高的要求(15)，如果不满足效率提高的要求(15)，则需要改变原边线圈和副边线圈的几何结构(2)，进行重新验证，如果满足效率提高的要求(15)，则优化完成。