一种无线电能传输系统的可视化分析方法

摘要

本发明提供了一种无线电能传输系统的可视化分析方法，属于电力工程领域。本发明的方法将WPT系统抽象成二端口网络模型；根据输出端口开路时的输入电流、输出端口短路时的输入电流，以及输出端口带正常负载时的输入电流的相量值，在复平面上绘出圆图；根据WPT系统稳态参量的解析表达式，在同一平面上绘制代表这些稳态参量的线段，得到WPT系统参量轨迹图；将线段的几何长度与相应的比例尺相乘，便得到对应参量的实际大小。不仅能够直观读出主要参量的大小和辐角，更重要的是，可以通过线段长度和角度的变化，直观动态地观察出各参量之间的联动变化规律。

主权项

一种无线电能传输系统的可视化分析方法，其特征在于以下步骤，(1)将无线电能传输系统的发射电源内阻抗、发射回路阻抗补偿网络、能量耦合单元和接收回路阻抗补偿网络，分别单独等效成二端口网络，再将这些二端口网络的级联等效成网络N；(2)用二端口网络的传输参数计算输入阻抗Z_in；再用Z_2s表示输入端口短路时，从输出端口看进去的复阻抗；用表示输出端口开路时，输入端口的电流；用表示输出端口短路时，输入端口的电流；利用上述各种表示，WPT系统输入端口的实际电流表示为${\stackrel{·}{I}}_1={\stackrel{·}{I}}_{1o}+\frac{{\stackrel{·}{I}}_{1s}-{\stackrel{·}{I}}_{1o}}{1+\frac{Z_L}{Z_{2s}}}$从复变函数角度看，上式是个保圆映射，即和的端点在同一个圆周上，称为圆图；圆心坐标和半径由WPT系统结构、参数以及等效负载阻抗决定；(3)在圆图基础上，利用各参量之间所遵循的物理和数学关系，将WPT系统的主要参量，用复平面上几何线段的长度或角度来表示，称为WPT系统稳态参量轨迹图；读取参量大小的方法是轨迹图上相应线段几何长度乘以相应的比例尺。