CN110108937B - 一种基于谐波分析的无线充电频率选取方法及*** - Google Patents

一种基于谐波分析的无线充电频率选取方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于谐波分析的无线充电频率选取方法及***，所述方法包括：在初始工作频率点下根据所述设备参数建立所述高频逆变器原副线圈的电磁干扰数值模型，并根据所述数值模型计算获得流过原副线圈的各次谐波原副线圈电流值；获得重合的工作频率段中最大的原副线圈谐波电流值以及对应的谐波频率；根据所述最大的原副线圈谐波电流值及对应的谐波频率建立共存干扰场景下的电磁仿真模型；并根据所述电磁仿真模型计算所述无线充电设备处的电场强度；根据所述电场强度计算裕度，并根据裕度判断在该共存干扰场景下、该初始工作频率点下是否会影响无线充电设备正常工作，若不会影响正常工作，则将所述初始工作频率点作为无线充电频率选取值。

Description

一种基于谐波分析的无线充电频率选取方法及***
技术领域
本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种基于谐波分析的无线充电频率选取方法及***。
背景技术
无线充电(Wireless Power Transmission，WPT)技术作为新型充电技术，具有充电过程简便、充电设施简化、与网良好互动等特点，近年来，中国无线充电产业得到了快速发展。然而，我国没有针对电动汽车的频率划分，目前工作频点及频段的选择仅仅直接参考国外IEC/ISO/SAE相关标准，缺乏基于***深入研究的理论和实践依据支撑。在此基础上的实际应用中，无线充电设备对使用同频或邻频的其他***的共存干扰问题一直无法得到很好的解决，使得无线充电设备、尤其是车载无线充电设备无线充电频率选取亟需解决。
发明内容
为了解决背景技术存在的无线充电设备对使用同频或邻频的其他***的共存干扰问题，本发明提供了一种基于谐波分析的无线充电频率选取方法及***，所述方法及***通过对无线充电设备的谐波分析，并与其周边邻频设备进行共存干扰的分析，确认不受周边邻频设备干扰影响的频率范围；所述一种基于谐波分析的无线充电频率选取方法包括：
确定无线充电设备所在共存干扰场景下的一个或多个邻频设备，并获得所述一个或多个邻频设备的工作频率段；
在预设的无线充电候选频段中根据预设规则选择初始工作频率点；
获得待进行频率选取的无线充电设备高频逆变器的设备参数；
在初始工作频率点下根据所述设备参数建立所述高频逆变器原副线圈的电磁干扰数值模型，并根据所述数值模型计算获得流过原副线圈的各次谐波原副线圈电流值以及各次谐波频率；
将所述各次谐波频率与所述一个或多个邻频设备的工作频率段进行对比，获得重合的工作频率段；在所述重合的工作频率段中选取最大的原副线圈谐波电流值以及对应的谐波频率；
根据所述最大的原副线圈谐波电流值及对应的谐波频率建立共存干扰场景下的电磁仿真模型；并根据所述电磁仿真模型计算所述无线充电设备处的电场强度；
根据所述电场强度计算裕度，并根据裕度及预设规则判断在该共存干扰场景下、该初始工作频率点下是否会影响无线充电设备正常工作，若不会影响正常工作，则将所述初始工作频率点作为无线充电频率选取值。
进一步的，若判断该共存干扰场景下、该初始工作频率点下会影响无线充电设备正常工作，则重新选取初始工作频率点，并计算新的初始工作频率点对应的裕度进行判断，直至选取的初始工作频率点对应的判断结果为不影响无线充电设备正常工作，将该初始工作频率点作为无线充电频率选取值。
进一步的，在预设的无线充电候选频段中按预设的间距选取多个工作频率点；
计算每个工作频率点对应的裕度，并判断每个工作频率点是否会影响无线充电设备正常工作；
获得不会影响无线充电设备正常工作的多个工作频率点组成无线充电频率选取频段。
进一步的，在初始工作频率点下根据所述设备参数建立所述高频逆变器原副线圈的电磁干扰数值模型，包括：
根据傅里叶变换方法，将所述无线充电设备的高频逆变器输出的方波电压分解为以初始工作频率为基本频率的基波以及多个高次谐波的代数和；
通过受控元等效法，将所述原副线圈分别等效为电流受控电压源和电感的串联支路，并根据等效后的原副线圈建立电磁干扰数值模型。
进一步的，所述电磁干扰数值模型为
Figure BDA0002055973950000031
其中，
Figure BDA0002055973950000032
Upk为谐振补偿网络的输入电压；LP、LS分别为原、副线圈的自感；CP、CS分别为原副线圈的谐振补偿电容；M为磁耦合机构的互感；RP、RS分别为初级侧和次级侧线圈的内阻；Re负载电阻；kωs为k次谐波角频率；
所述根据所述数值模型计算获得流过原副线圈的各次谐波原副线圈电流值为：
Figure BDA0002055973950000033
进一步的，将所述各次谐波频率与所述一个或多个邻频设备的工作频率段进行对比，获得重合的工作频率段，包括：
将一个或多个邻频设备的工作频率段进行取并集处理，获得频率设备的并集工作频率段；
将所述并集工作频率段和歌词谐波频率取交集，获得重合的工作频率段。
进一步的，根据所述最大的原副线圈谐波电流值及对应的谐波频率建立共存干扰场景下的电磁仿真模型，包括：
根据共存干扰场景在电磁仿真软件ANSYS中建立共存干扰电磁仿真模型，并通过仿真，获得所述无线充电设备处的电场强度。
进一步的，根据所述电场强度计算裕度，并根据裕度及预设规则判断在该共存干扰场景下、该初始工作频率点下是否会影响无线充电设备正常工作，包括：
根据所述无线充电设备处的电场强度计算信噪比，所述信噪比计算公式为：
SNR＝E/Asen(dB)
其中，Asen为预设的共存干扰设备最小灵敏度值；
根据所述信噪比计算裕度，所述裕度Amg的计算公式为：
Amg＝Arel+Adamp-SNR
其中，Arel为预设的共存干扰设备的保护比，Adamp为预设的外接屏蔽措施带来的衰减值；
若所述裕度大于等于0，则判断不会影响无线充电设备正常工作；
若所述裕度小于0，则判断会影响无线充电设备正常工作。
所述一种基于谐波分析的无线充电频率选取***包括：
邻频设备输入单元，所述邻频设备输入单元用于确定无线充电设备所在共存干扰场景下的一个或多个邻频设备，并获得所述一个或多个邻频设备的工作频率段；
初始设置单元，所述初始设置单元用于确定无线充电设备所在共存干扰场景下的一个或多个邻频设备，并获得所述一个或多个邻频设备的工作频率段；
所述初始设置单元用于获得待进行频率选取的无线充电设备高频逆变器的设备参数；
电磁干扰计算单元，所述电磁干扰计算单元用于在初始工作频率点下根据所述设备参数建立所述高频逆变器原副线圈的电磁干扰数值模型，并根据所述数值模型计算获得流过原副线圈的各次谐波原副线圈电流值以及各次谐波频率；
所述电磁干扰计算单元用于将所述各次谐波频率与所述一个或多个邻频设备的工作频率段进行对比，获得重合的工作频率段；在所述重合的工作频率段中选取最大的原副线圈谐波电流值以及对应的谐波频率；
电磁仿真单元，所述电磁仿真单元用于根据所述最大的原副线圈谐波电流值及对应的谐波频率建立共存干扰场景下的电磁仿真模型；并根据所述电磁仿真模型计算所述无线充电设备处的电场强度；
判断单元，所述判断单元用于根据所述电场强度计算裕度，并根据裕度及预设规则判断在该共存干扰场景下、该初始工作频率点下是否会影响无线充电设备正常工作，若不会影响正常工作，则将所述初始工作频率点作为无线充电频率选取值。
进一步的，若所述判断单元判断该共存干扰场景下、该初始工作频率点下会影响无线充电设备正常工作，则所述初始设置单元重新选取初始工作频率点，通过判断单元重新计算新的初始工作频率点对应的裕度进行判断，直至选取的初始工作频率点对应的判断结果为不影响无线充电设备正常工作，将该初始工作频率点作为无线充电频率选取值。
进一步的，所述初始设置单元用于在预设的无线充电候选频段中按预设的间距选取多个工作频率点；
所述判断单元计算每个工作频率点对应的裕度，并判断每个工作频率点是否会影响无线充电设备正常工作；
所述判断单元获得不会影响无线充电设备正常工作的多个工作频率点组成无线充电频率选取频段。
进一步的，所述电磁干扰计算单元用于根据傅里叶变换方法，将所述无线充电设备的高频逆变器输出的方波电压分解为以初始工作频率为基本频率的基波以及多个高次谐波的代数和；
所述电磁干扰计算单元用于通过受控元等效法，将所述原副线圈分别等效为电流受控电压源和电感的串联支路，并根据等效后的原副线圈建立电磁干扰数值模型。
进一步的，所述电磁干扰计算单元的电磁干扰数值模型为
Figure BDA0002055973950000051
其中，
Figure BDA0002055973950000061
Upk为谐振补偿网络的输入电压；LP、LS分别为原、副线圈的自感；CP、CS分别为原副线圈的谐振补偿电容；M为磁耦合机构的互感；RP、RS分别为初级侧和次级侧线圈的内阻；Re负载电阻；kωs为k次谐波角频率；
所述根据所述数值模型计算获得流过原副线圈的各次谐波原副线圈电流值为：
Figure BDA0002055973950000062
进一步的，所述电磁干扰计算单元用于将一个或多个邻频设备的工作频率段进行取并集处理，获得频率设备的并集工作频率段；并将所述并集工作频率段和歌词谐波频率取交集，获得重合的工作频率段。
进一步的，所述电磁仿真单元用于根据共存干扰场景在电磁仿真软件ANSYS中建立共存干扰电磁仿真模型，并通过仿真，获得所述无线充电设备处的电场强度。
进一步的，所述判断单元用于根据所述无线充电设备处的电场强度计算信噪比，所述信噪比计算公式为：
SNR＝E/Asen(dB)
其中，Asen为预设的共存干扰设备最小灵敏度值；
所述判断单元根据所述信噪比计算裕度，所述裕度Amg的计算公式为：
Amg＝Arel+Adamp-SNR
其中，Arel为预设的共存干扰设备的保护比，Adamp为预设的外接屏蔽措施带来的衰减值；
若所述裕度大于等于0，则判断不会影响无线充电设备正常工作；
若所述裕度小于0，则判断会影响无线充电设备正常工作。
本发明的有益效果为：本发明的技术方案，给出了一种基于谐波分析的无线充电频率选取方法及***，所述方法及***从无线充电设备与邻频设备频谱交叠特点出发，涵盖了无线电能传输***从选频到建立数值模型和电磁仿真模型再到最后的共存通过性判断分析；充分考虑了实际共存干扰场景下的电磁干扰问题，为当前的无线充电设备、尤其是电动汽车无线充电***工作频点及频段的选择提供的支持，为无线充电***实现技术性、经济性、安全性的综合优化奠定基础。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为本发明具体实施方式的一种基于谐波分析的无线充电频率选取方法的流程图；
图2为本发明具体实施方式的一种基于谐波分析的无线充电频率选取***的结构图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为本发明具体实施方式的一种基于谐波分析的无线充电频率选取方法的流程图；如图1所示，所述方法包括：
步骤110，确定无线充电设备所在共存干扰场景下的一个或多个邻频设备，并获得所述一个或多个邻频设备的工作频率段；
本实施例中，所述的无线充电设备包括通过无线充电技术(WPT)实现无线充电的多种设备。为清晰说明，以电动汽车车载无线充电***为例进行说明。
对于电动汽车车载无线充电***，其共存干扰场景可以为停车场，其邻频设备，可以是相邻的电动汽车车载无线充电***，或是停车场附近的其他邻频设备(一般为9KHz至30MHz的无线电通信业务频谱)，根据实际模拟的共存干扰场景确定即可。
步骤120，在预设的无线充电候选频段中根据预设规则选择初始工作频率点；
所述选择工作频率点，可以优先选择候选频段靠中间的的频率点作为初始工作频率点。
所述无线充电候选频段通过对当前国内外频段划分情况以及汽车企业、设备供应商、科研院所建议的电动汽车无线充电***工作频率的调研分析，同时考虑器件选型、国内外对接、政策标准等因素，综合确定。
步骤130，获得待进行频率选取的无线充电设备高频逆变器的设备参数；
步骤140，在初始工作频率点下根据所述设备参数建立所述高频逆变器原副线圈的电磁干扰数值模型，并根据所述数值模型计算获得流过原副线圈的各次谐波原副线圈电流值以及各次谐波频率；
进一步的，根据傅里叶变换方法，将所述无线充电设备的高频逆变器输出的方波电压分解为以初始工作频率为基本频率的基波以及多个高次谐波的代数和；
具体的所述高频逆变器的方波电压可表示为：
Figure BDA0002055973950000081
其中，ωs＝2π/Ts，ωs为谐振角频率，根据初始工作频率点获得；由上式可知，谐振补偿网络的输入电压是由基波以及奇数次谐波组成，且谐波电压幅值随着谐波次数的增大而减小。
通过谐振补偿拓扑对谐振进行补偿，所述谐振补偿拓扑包括SS、SP、PP、PS四种，本实施例中，使用SS拓扑。
通过受控元等效法，将所述原副线圈分别等效为电流受控电压源和电感的串联支路，并根据等效后的原副线圈建立电磁干扰数值模型。
进一步的，所述电磁干扰数值模型为
Figure BDA0002055973950000091
其中，
Figure BDA0002055973950000092
Upk为谐振补偿网络的输入电压；LP、LS分别为原、副线圈的自感；CP、CS分别为原副线圈的谐振补偿电容；M为磁耦合机构的互感；RP、RS分别为初级侧和次级侧线圈的内阻；Re负载电阻；kωs为k次谐波角频率；
所述根据所述数值模型计算获得流过原副线圈的各次谐波原副线圈电流值为：
Figure BDA0002055973950000093
对于确定的无线电能传输***而言，其LP、LS、CP、CS、RP、RS、Re以及M均为定值，因此磁耦合机构中的电流谐波次数与电压谐波次数和基本保持一致，即流过原、副线圈中的电流是由基波电流以及奇次谐波电流组成。通过计算，可以求解得到流过原副线圈各次谐波电流值。
步骤150，将所述各次谐波频率与所述一个或多个邻频设备的工作频率段进行对比，获得重合的工作频率段；在所述重合的工作频率段中选取最大的原副线圈谐波电流值以及对应的谐波频率；
进一步的，所述获得重合的工作频率段，可以是将一个或多个邻频设备的工作频率段进行取并集处理，获得频率设备的并集工作频率段；将所述并集工作频率段和歌词谐波频率取交集，获得重合的工作频率段。
步骤160，根据所述最大的原副线圈谐波电流值及对应的谐波频率建立共存干扰场景下的电磁仿真模型；并根据所述电磁仿真模型计算所述无线充电设备处的电场强度；
本实施例中，所述电磁仿真模型根据共存干扰场景在电磁仿真软件ANSYS建立，本实施例中，所述共存干扰场景可根据JGJ100-1998《汽车库建筑设计规范》中的各种车型建筑设计最小停车带、停车位、通车道宽度确定；根据SAE标准，选取功率等级最高的WPT3(11.1kW)圆形线圈磁耦合机构。通过仿真，获得所述无线充电设备处的电场强度。
步骤170，根据所述电场强度计算裕度，并根据裕度及预设规则判断在该共存干扰场景下、该初始工作频率点下是否会影响无线充电设备正常工作，若不会影响正常工作，则将所述初始工作频率点作为无线充电频率选取值。
进一步的，根据所述无线充电设备处的电场强度计算信噪比，所述信噪比计算公式为：
SNR＝E/Asen(dB)
其中，Asen为预设的共存干扰设备最小灵敏度值；
根据所述信噪比计算裕度，所述裕度Amg的计算公式为：
Amg＝Arel+Adamp-SNR
其中，Arel为预设的共存干扰设备的保护比，Adamp为预设的外接屏蔽措施带来的衰减值；
若所述裕度大于等于0，则判断不会影响无线充电设备正常工作；
若所述裕度小于0，则判断会影响无线充电设备正常工作。
进一步的，若判断该共存干扰场景下、该初始工作频率点下会影响无线充电设备正常工作，则重新选取初始工作频率点，并计算新的初始工作频率点对应的裕度进行判断，直至选取的初始工作频率点对应的判断结果为不影响无线充电设备正常工作，将该初始工作频率点作为无线充电频率选取值。
进一步的，在预设的无线充电候选频段中按预设的间距选取多个工作频率点；
计算每个工作频率点对应的裕度，并判断每个工作频率点是否会影响无线充电设备正常工作；
获得不会影响无线充电设备正常工作的多个工作频率点组成无线充电频率选取频段。
图2为本发明具体实施方式的一种基于谐波分析的无线充电频率选取***的结构图。如图2所示，所述***包括：
邻频设备输入单元210，所述邻频设备输入单元210用于确定无线充电设备所在共存干扰场景下的一个或多个邻频设备，并获得所述一个或多个邻频设备的工作频率段；
初始设置单元220，所述初始设置单元220用于确定无线充电设备所在共存干扰场景下的一个或多个邻频设备，并获得所述一个或多个邻频设备的工作频率段；
所述初始设置单元220用于获得待进行频率选取的无线充电设备高频逆变器的设备参数；
电磁干扰计算单元230，所述电磁干扰计算单元230用于在初始工作频率点下根据所述设备参数建立所述高频逆变器原副线圈的电磁干扰数值模型，并根据所述数值模型计算获得流过原副线圈的各次谐波原副线圈电流值以及各次谐波频率；
所述电磁干扰计算单元230用于将所述各次谐波频率与所述一个或多个邻频设备的工作频率段进行对比，获得重合的工作频率段；在所述重合的工作频率段中选取最大的原副线圈谐波电流值以及对应的谐波频率；
进一步的，所述电磁干扰计算单元230用于根据傅里叶变换方法，将所述无线充电设备的高频逆变器输出的方波电压分解为以初始工作频率为基本频率的基波以及多个高次谐波的代数和；
所述电磁干扰计算单元230用于通过受控元等效法，将所述原副线圈分别等效为电流受控电压源和电感的串联支路，并根据等效后的原副线圈建立电磁干扰数值模型。
进一步的，所述电磁干扰计算单元230的电磁干扰数值模型为
Figure BDA0002055973950000121
其中，
Figure BDA0002055973950000122
Upk为谐振补偿网络的输入电压；LP、LS分别为原、副线圈的自感；CP、CS分别为原副线圈的谐振补偿电容；M为磁耦合机构的互感；RP、RS分别为初级侧和次级侧线圈的内阻；Re负载电阻；kωs为k次谐波角频率；
所述根据所述数值模型计算获得流过原副线圈的各次谐波原副线圈电流值为：
Figure BDA0002055973950000123
进一步的，所述电磁干扰计算单元230用于将一个或多个邻频设备的工作频率段进行取并集处理，获得频率设备的并集工作频率段；并将所述并集工作频率段和歌词谐波频率取交集，获得重合的工作频率段。
电磁仿真单元240，所述电磁仿真单元240用于根据所述最大的原副线圈谐波电流值及对应的谐波频率建立共存干扰场景下的电磁仿真模型；并根据所述电磁仿真模型计算所述无线充电设备处的电场强度；
进一步的，所述电磁仿真单元240用于根据共存干扰场景在电磁仿真软件ANSYS中建立共存干扰电磁仿真模型，并通过仿真，获得所述无线充电设备处的电场强度。
判断单元250，所述判断单元250用于根据所述电场强度计算裕度，并根据裕度及预设规则判断在该共存干扰场景下、该初始工作频率点下是否会影响无线充电设备正常工作，若不会影响正常工作，则将所述初始工作频率点作为无线充电频率选取值。
进一步的，所述判断单元250用于根据所述无线充电设备处的电场强度计算信噪比，所述信噪比计算公式为：
SNR＝E/Asen(dB)
其中，Asen为预设的共存干扰设备最小灵敏度值；
所述判断单元250根据所述信噪比计算裕度，所述裕度Amg的计算公式为：
Amg＝Arel+Adamp-SNR
其中，Arel为预设的共存干扰设备的保护比，Adamp为预设的外接屏蔽措施带来的衰减值；
若所述裕度大于等于0，则判断不会影响无线充电设备正常工作；
若所述裕度小于0，则判断会影响无线充电设备正常工作。
进一步的，若所述判断单元250判断该共存干扰场景下、该初始工作频率点下会影响无线充电设备正常工作，则所述初始设置单元220重新选取初始工作频率点，通过判断单元250重新计算新的初始工作频率点对应的裕度进行判断，直至选取的初始工作频率点对应的判断结果为不影响无线充电设备正常工作，将该初始工作频率点作为无线充电频率选取值。
进一步的，所述初始设置单元220用于在预设的无线充电候选频段中按预设的间距选取多个工作频率点；
所述判断单元250计算每个工作频率点对应的裕度，并判断每个工作频率点是否会影响无线充电设备正常工作；
所述判断单元250获得不会影响无线充电设备正常工作的多个工作频率点组成无线充电频率选取频段。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本公开的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。本说明书中涉及到的步骤编号仅用于区别各步骤，而并不用于限制各步骤之间的时间或逻辑的关系，除非文中有明确的限定，否则各个步骤之间的关系包括各种可能的情况。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本公开的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本公开的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本公开还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者***程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本公开的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本公开进行说明而不是对本公开进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本公开可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干***的单元权利要求中，这些***中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开精神的前提下，可以作出若干改进、修改、和变形，这些改进、修改、和变形都应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (16)

1.一种基于谐波分析的无线充电频率选取方法，所述方法包括：
确定无线充电设备所在共存干扰场景下的一个或多个邻频设备，并获得所述一个或多个邻频设备的工作频率段；
在预设的无线充电候选频段中根据预设规则选择初始工作频率点；
获得待进行频率选取的无线充电设备高频逆变器的设备参数；
在初始工作频率点下根据所述设备参数建立所述高频逆变器原副线圈的电磁干扰数值模型，并根据所述数值模型计算获得流过原副线圈的各次谐波原副线圈电流值以及各次谐波频率；
将所述各次谐波频率与所述一个或多个邻频设备的工作频率段进行对比，获得重合的工作频率段；在所述重合的工作频率段中选取最大的原副线圈谐波电流值以及对应的谐波频率；
根据所述最大的原副线圈谐波电流值及对应的谐波频率建立共存干扰场景下的电磁仿真模型；并根据所述电磁仿真模型计算所述无线充电设备处的电场强度；
根据所述电场强度计算裕度，并根据裕度及预设规则判断在该共存干扰场景下、该初始工作频率点下是否会影响无线充电设备正常工作，若不会影响正常工作，则将所述初始工作频率点作为无线充电频率选取值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：若判断该共存干扰场景下、该初始工作频率点下会影响无线充电设备正常工作，则重新选取初始工作频率点，并计算新的初始工作频率点对应的裕度进行判断，直至选取的初始工作频率点对应的判断结果为不影响无线充电设备正常工作，将该初始工作频率点作为无线充电频率选取值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
在预设的无线充电候选频段中按预设的间距选取多个工作频率点；
计算每个工作频率点对应的裕度，并判断每个工作频率点是否会影响无线充电设备正常工作；
获得不会影响无线充电设备正常工作的多个工作频率点组成无线充电频率选取频段。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在初始工作频率点下根据所述设备参数建立所述高频逆变器原副线圈的电磁干扰数值模型，包括：
根据傅里叶变换方法，将所述无线充电设备的高频逆变器输出的方波电压分解为以初始工作频率为基本频率的基波以及多个高次谐波的代数和；
通过受控元等效法，将所述原副线圈分别等效为电流受控电压源和电感的串联支路，并根据等效后的原副线圈建立电磁干扰数值模型。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于：所述电磁干扰数值模型为：
Figure FDA0004041266270000021
其中，
Figure FDA0004041266270000022
Figure FDA0004041266270000023
为谐振补偿网络的输入电压；Lp、Ls分别为原、副线圈的自感；
Cp、Cs分别为原副线圈的谐振补偿电容；M为磁耦合机构的互感；Rp、Rs分别为初级侧和次级侧线圈的内阻；Re负载电阻；kωs为k次谐波角频率；
所述根据所述数值模型计算获得流过原副线圈的各次谐波原线圈的电流值
Figure FDA0004041266270000024
和各次谐波副线圈电流值
Figure FDA0004041266270000025
为：
Figure FDA0004041266270000026
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述各次谐波频率与所述一个或多个邻频设备的工作频率段进行对比，获得重合的工作频率段，包括：
将一个或多个邻频设备的工作频率段进行取并集处理，获得邻频设备的并集工作频率段；
将所述并集工作频率段和各次谐波频率取交集，获得重合的工作频率段。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述最大的原副线圈谐波电流值及对应的谐波频率建立共存干扰场景下的电磁仿真模型；并根据所述电磁仿真模型计算所述无线充电设备处的电场强度，包括：
根据共存干扰场景在电磁仿真软件ANSYS中建立共存干扰电磁仿真模型，并通过仿真，获得所述无线充电设备处的电场强度。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述电场强度计算裕度，并根据裕度及预设规则判断在该共存干扰场景下、该初始工作频率点下是否会影响无线充电设备正常工作，包括：
根据所述无线充电设备处的电场强度E计算信噪比，所述信噪比计算公式为：
SNR＝E/Asen单位为dB；
其中，Asen为预设的共存干扰设备最小灵敏度值；
根据所述信噪比计算裕度，所述裕度Amg的计算公式为：
Amg＝Arel+Adamp-SNR
其中，Arel为预设的共存干扰设备的保护比，Adamp为预设的外接屏蔽措施带来的衰减值；
若所述裕度大于等于0，则判断不会影响无线充电设备正常工作；
若所述裕度小于0，则判断会影响无线充电设备正常工作。
9.一种基于谐波分析的无线充电频率选取***，所述***包括：
邻频设备输入单元，所述邻频设备输入单元用于确定无线充电设备所在共存干扰场景下的一个或多个邻频设备，并获得所述一个或多个邻频设备的工作频率段；
初始设置单元，所述初始设置单元用于
在预设的无线充电候选频段中根据预设规则选择初始工作频率点；
所述初始设置单元用于获得待进行频率选取的无线充电设备高频逆变器的设备参数；
电磁干扰计算单元，所述电磁干扰计算单元用于在初始工作频率点下根据所述设备参数建立所述高频逆变器原副线圈的电磁干扰数值模型，并根据所述数值模型计算获得流过原副线圈的各次谐波原副线圈电流值以及各次谐波频率；
所述电磁干扰计算单元用于将所述各次谐波频率与所述一个或多个邻频设备的工作频率段进行对比，获得重合的工作频率段；在所述重合的工作频率段中选取最大的原副线圈谐波电流值以及对应的谐波频率；
电磁仿真单元，所述电磁仿真单元用于根据所述最大的原副线圈谐波电流值及对应的谐波频率建立共存干扰场景下的电磁仿真模型；并根据所述电磁仿真模型计算所述无线充电设备处的电场强度；
判断单元，所述判断单元用于根据所述电场强度计算裕度，并根据裕度及预设规则判断在该共存干扰场景下、该初始工作频率点下是否会影响无线充电设备正常工作，若不会影响正常工作，则将所述初始工作频率点作为无线充电频率选取值。
10.根据权利要求9所述的***，其特征在于：若所述判断单元判断该共存干扰场景下、该初始工作频率点下会影响无线充电设备正常工作，则所述初始设置单元重新选取初始工作频率点，通过判断单元重新计算新的初始工作频率点对应的裕度进行判断，直至选取的初始工作频率点对应的判断结果为不影响无线充电设备正常工作，将该初始工作频率点作为无线充电频率选取值。
11.根据权利要求9所述的***，其特征在于：
所述初始设置单元用于在预设的无线充电候选频段中按预设的间距选取多个工作频率点；
所述判断单元计算每个工作频率点对应的裕度，并判断每个工作频率点是否会影响无线充电设备正常工作；
所述判断单元获得不会影响无线充电设备正常工作的多个工作频率点组成无线充电频率选取频段。
12.根据权利要求9所述的***，其特征在于：
所述电磁干扰计算单元用于根据傅里叶变换方法，将所述无线充电设备的高频逆变器输出的方波电压分解为以初始工作频率为基本频率的基波以及多个高次谐波的代数和；
所述电磁干扰计算单元用于通过受控元等效法，将所述原副线圈分别等效为电流受控电压源和电感的串联支路，并根据等效后的原副线圈建立电磁干扰数值模型。
13.根据权利要求9或12所述的***，其特征在于：所述电磁干扰数值模型为：
Figure FDA0004041266270000051
其中，
Figure FDA0004041266270000052
Figure FDA0004041266270000053
为谐振补偿网络的输入电压；Lp、Ls分别为原、副线圈的自感；
Cp、Cs分别为原副线圈的谐振补偿电容；M为磁耦合机构的互感；Rp、Rs分别为初级侧和次级侧线圈的内阻；Re负载电阻；kωs为k次谐波角频率；
所述根据所述数值模型计算获得流过原副线圈的各次谐波原线圈的电流值
Figure FDA0004041266270000054
和各次谐波副线圈电流值
Figure FDA0004041266270000055
为：
Figure FDA0004041266270000056
14.根据权利要求9所述的***，其特征在于：所述电磁干扰计算单元用于将一个或多个邻频设备的工作频率段进行取并集处理，获得邻频设备的并集工作频率段；并将所述并集工作频率段和各次谐波频率取交集，获得重合的工作频率段。
15.根据权利要求9所述的***，其特征在于：所述电磁仿真单元用于根据共存干扰场景在电磁仿真软件ANSYS中建立共存干扰电磁仿真模型，并通过仿真，获得所述无线充电设备处的电场强度。
16.根据权利要求9所述的***，其特征在于：
所述判断单元用于根据所述无线充电设备处的电场强度计算信噪比，所述信噪比计算公式为：
SNR＝E/Asen单位为dB；
其中，Asen为预设的共存干扰设备最小灵敏度值；
根据所述信噪比计算裕度，所述裕度Amg的计算公式为：
Amg＝Arel+Adamp-SNR
其中，Arel为预设的共存干扰设备的保护比，Adamp为预设的外接屏蔽措施带来的衰减值；
若所述裕度大于等于0，则判断不会影响无线充电设备正常工作；
若所述裕度小于0，则判断会影响无线充电设备正常工作。
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