CN111007342A - 基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法 - Google Patents
基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111007342A CN111007342A CN201911326218.5A CN201911326218A CN111007342A CN 111007342 A CN111007342 A CN 111007342A CN 201911326218 A CN201911326218 A CN 201911326218A CN 111007342 A CN111007342 A CN 111007342A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coil
- mutual inductance
- transmission efficiency
- calculating
- coils
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法,包括以下步骤:根据纽曼公式计算跑道型线圈TX和RX的两个半圆之间的互感系数;计算跑道型线圈TX的半圆部分与RX线圈的矩形部分之间的互感系数;计算跑道型线圈TX的矩形部分与RX线圈的矩形部分之间的互感系数;计算跑道型线圈TX的半圆部分与RX线圈之间的互感系数,并根据线圈间的角度错位对计算结果进行修正;计算得出整个TX线圈和RX线圈之间的互感系数;根据TX线圈和RX线圈间的互感系数以及正向传输增益进一步计算传输效率。采用了本发明的基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法,传输效率计算影响因素少,误差小,具有较大的应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及仪器仪表领域,尤其涉及仪器仪表能量传输领域,具体是指一种基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法。
背景技术
无线能量传输或无线功率传输的技术本质是基于电源与负载,其中间不通过任何传输线,只通过电磁感应、耦合的方式,将能量进行传输。距离、频率、线圈的模型等因素都是影响传输效率。到目前为止,手机领域已经实现无线电力传输,但是在手持仪表还未涉及。通常在求两个线圈之间的互感系数M的时候,采用Greenhouse、Newmann’s formula等公式计算。计算线圈之间的传输效率,采用Pout/Pin或者通过计算其S21参数,再计算其传输效率。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点,提供了一种满足误差小、影响因素少准确度高的基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法。
为了实现上述目的,本发明的基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法如下:
该基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法,其主要特点是,所述的方法包括以下步骤:
(1)计算机软件***进行初始化处理;
(2)***根据用户的输入信息得到相应的手持仪表的TX线圈和RX线圈的尺寸参数;
(3)***根据所得到的手持仪表的TX线圈和RX线圈的尺寸参数,通过调用计算软件计算跑道型线圈TX和RX之间的互感系数;
(4)***根据TX线圈和RX线圈间的互感系数以及正向传输增益,进一步通过调用计算软件计算传输效率,并且通过调用计算软件生成并展现出电磁场的分布图。
较佳地,所述的步骤(3)具体包括以下步骤:
(3.1)根据纽曼公式计算跑道型线圈TX和RX的两个半圆之间的互感系数;
(3.2)计算跑道型线圈TX的半圆部分与RX线圈的矩形部分之间的互感系数;
(3.3)计算跑道型线圈TX的矩形部分与RX线圈的矩形部分之间的互感系数;
(3.4)计算跑道型线圈TX的半圆部分与RX线圈之间的互感系数,并根据线圈间的角度错位对计算结果进行修正;
(3.5)计算得出整个TX线圈和RX线圈之间的互感系数。
较佳地,所述的步骤(3.4)中根据线圈间的角度错位修正互感系数计算,具体为:
根据以下公式计算修正互感系数计算:
Ma1=Ma1a2+Ma1b2+Ma1c2+Ma1d2;
其中,l1和l3分别表示TX线圈和RX线圈的半圆半径,2l2和2l4分别表示TX线圈和RX线圈的长度θ是两个线圈之间的角度差,Ma1为修正后的线圈TX的半圆部分与RX线圈之间的互感系数,φ,分别是TX线圈,RX线圈笛卡尔坐标转化成圆柱坐标的表示方式。
较佳地,所述的计算软件为MATLAB计算软件。
采用了本发明的基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法,巧妙解决了手持仪表尚未涉及无线电力传输的技术空白缺陷,考虑到不同的线圈模型设计,以及可能存在的情况及影响因素,本发明采用新型的计算公式,对传输效率进行计算,本发明的方法影响因素少,误差小,具有较大的应用范围。
附图说明
图1为现有技术的常规跑道型线圈示意图。
图2为现有技术的常规型跑道线圈的传输效率与距离之间仿真结果图。
图3为本发明的基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法的流程图。
图4为本发明的基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法的存在角度偏差时线圈模型示意图。
图5为本发明的基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法的存在角度偏差时的传输效率与角度之间仿真结果图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容,下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本发明的该基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法,其中包括以下步骤:
(1)计算机软件***进行初始化处理;
(2)***根据用户的输入信息得到相应的手持仪表的TX线圈和RX线圈的尺寸参数;
(3)***根据所得到的手持仪表的TX线圈和RX线圈的尺寸参数,通过调用计算软件计算跑道型线圈TX和RX之间的互感系数;所述的计算软件为MATLAB计算软件,其中包括以下步骤:
(3.1)根据纽曼公式计算跑道型线圈TX和RX的两个半圆之间的互感系数;
(3.2)计算跑道型线圈TX的半圆部分与RX线圈的矩形部分之间的互感系数;
(3.3)计算跑道型线圈TX的矩形部分与RX线圈的矩形部分之间的互感系数;
(3.4)计算跑道型线圈TX的半圆部分与RX线圈之间的互感系数,并根据线圈间的角度错位对计算结果进行修正;
(3.5)计算得出整个TX线圈和RX线圈之间的互感系数;
(4)***根据TX线圈和RX线圈间的互感系数以及正向传输增益,进一步通过调用计算软件计算传输效率,并且通过调用计算软件生成并展现出电磁场的分布图。
作为本发明的优选实施方式,所述的步骤(3.4)中根据线圈间的角度错位修正互感系数计算,具体为:
根据以下公式计算修正互感系数计算:
Ma1=Ma1a2+Ma1b2+Ma1c2+Ma1d2;
其中,l1和l3分别表示TX线圈和RX线圈的半圆半径,2l2和2l4分别表示TX线圈和RX线圈的长度θ是两个线圈之间的角度差,Ma1为修正后的线圈TX的半圆部分与RX线圈之间的互感系数,φ,分别是TX线圈,RX线圈笛卡尔坐标转化成圆柱坐标的表示方式,其中一组的转换矩阵如下所示:
本发明的具体实施方式中,通过对跑道型线圈、并且两个线圈之间存在角度错位(angle misalignment)的互感系数进行计算,通过互感系数M,进而可以算出线圈之间的传输效率。
其具体过程如下所示:
1、根据纽曼公式(Newmann’s formula)可以求出跑道型线圈TX,RX两个半圆之间的互感系数;
2、根据公式,求出跑道型线圈TX半圆与RX线圈矩形部分的互感系数;
3、根据公式,求出跑道型线圈TX矩形与RX线圈矩形部分的互感系数;
4、本发明只列举出线圈TX半圆部分与RX线圈之间的互感系数,如下:
Ma1=Ma1a2+Ma1b2+Ma1c2+Ma1d2;
5、在实际操作中,会存在angle misalignment,其中第4步中出现的公式,将修改成如下:
Ma1=Ma1a2+Ma1b2+Ma1c2+Ma1d2;
6、同理,可以根据上述方法求出整个TX线圈和RX线圈之间的互感系数;
7、已知互感系数与S21之间的关系式、S21与传输效率之间的关系,可以进一步传输效率。
采用了上述的基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法,巧妙解决了手持仪表尚未涉及无线电力传输的技术空白缺陷,考虑到不同的线圈模型设计,以及可能存在的情况及影响因素,本发明采用新型的计算公式,对传输效率进行计算,本发明的方法影响因素少,误差小,具有较大的应用范围。
在此说明书中,本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是,很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此,说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (4)
1.一种基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
(1)计算机软件***进行初始化处理;
(2)***根据用户的输入信息得到相应的手持仪表的TX线圈和RX线圈的尺寸参数;
(3)***根据所得到的手持仪表的TX线圈和RX线圈的尺寸参数,通过调用计算软件计算跑道型线圈TX和RX之间的互感系数;
(4)***根据TX线圈和RX线圈间的互感系数以及正向传输增益,进一步通过调用计算软件计算传输效率,并且通过调用计算软件生成并展现出电磁场的分布图。
2.根据权利要求1所述的基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法,其特征在于,所述的步骤(3)具体包括以下步骤:
(3.1)根据纽曼公式计算跑道型线圈TX和RX的两个半圆之间的互感系数;
(3.2)计算跑道型线圈TX的半圆部分与RX线圈的矩形部分之间的互感系数;
(3.3)计算跑道型线圈TX的矩形部分与RX线圈的矩形部分之间的互感系数;
(3.4)计算跑道型线圈TX的半圆部分与RX线圈之间的互感系数,并根据线圈间的角度错位对计算结果进行修正;
(3.5)计算得出整个TX线圈和RX线圈之间的互感系数。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法,其特征在于,所述的计算软件为MATLAB计算软件。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911326218.5A CN111007342B (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911326218.5A CN111007342B (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111007342A true CN111007342A (zh) | 2020-04-14 |
CN111007342B CN111007342B (zh) | 2022-03-04 |
Family
ID=70116567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911326218.5A Active CN111007342B (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111007342B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113959443A (zh) * | 2021-09-14 | 2022-01-21 | 上海创远仪器技术股份有限公司 | 基于传播模型实现无线电电磁态势插值处理的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101034100A (zh) * | 2007-02-02 | 2007-09-12 | 湖北盛佳电器设备有限公司 | 一种方便取电压的穿心式电流互感器 |
CN103077281A (zh) * | 2013-01-14 | 2013-05-01 | 上海创远仪器技术股份有限公司 | 基于计算机***实现微带线滤波器小型化设计的方法 |
CN103326656A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-09-25 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 异步电机转子磁场定向角度修正***及方法 |
CN104167828A (zh) * | 2014-07-23 | 2014-11-26 | 南昌大学 | 一种多中继器磁耦合谐振式无线功率传输***的设计方法 |
KR20170098779A (ko) * | 2015-03-23 | 2017-08-30 | 녹9 에이비 | 무선 전력 전달 테스트 장치 및 그 방법 |
CN107766669A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-03-06 | 清华大学 | 一种无线充电线圈自感和互感的电性能参数计算方法 |
-
2019
- 2019-12-20 CN CN201911326218.5A patent/CN111007342B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101034100A (zh) * | 2007-02-02 | 2007-09-12 | 湖北盛佳电器设备有限公司 | 一种方便取电压的穿心式电流互感器 |
CN103077281A (zh) * | 2013-01-14 | 2013-05-01 | 上海创远仪器技术股份有限公司 | 基于计算机***实现微带线滤波器小型化设计的方法 |
CN103326656A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-09-25 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 异步电机转子磁场定向角度修正***及方法 |
CN104167828A (zh) * | 2014-07-23 | 2014-11-26 | 南昌大学 | 一种多中继器磁耦合谐振式无线功率传输***的设计方法 |
KR20170098779A (ko) * | 2015-03-23 | 2017-08-30 | 녹9 에이비 | 무선 전력 전달 테스트 장치 및 그 방법 |
CN107766669A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-03-06 | 清华大学 | 一种无线充电线圈自感和互感的电性能参数计算方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王维: "高压输电线路在线监测设备无线供能关键技术研究及***优化设计", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113959443A (zh) * | 2021-09-14 | 2022-01-21 | 上海创远仪器技术股份有限公司 | 基于传播模型实现无线电电磁态势插值处理的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质 |
CN113959443B (zh) * | 2021-09-14 | 2023-12-22 | 上海创远仪器技术股份有限公司 | 基于传播模型实现无线电电磁态势插值处理的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111007342B (zh) | 2022-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102680936A (zh) | 一种简便的自主自动校表方法 | |
CN111007342B (zh) | 基于计算机软件针对手持仪表实现无线电力充电传输效率测量处理的方法 | |
CN108406768B (zh) | 一种基于自重和负载变形补偿的机器人标定方法以及*** | |
CN103743427B (zh) | 一种线性校准方法 | |
CN110044385B (zh) | 一种大失准角情况下的快速传递对准方法 | |
CN110595479B (zh) | 一种基于icp算法的slam轨迹评估方法 | |
WO2008070792A2 (en) | Trading greenhouse gas emission credits determined based on the use of a genetically modified plant | |
CN110596688B (zh) | 一种分布式mimo雷达***中的高精度定位方法及装置 | |
CN105957097A (zh) | 基于混合互信息和改进粒子群优化的图像配准方法 | |
CN103543425A (zh) | 一种自动补偿网络分析仪测量面变化误差的方法 | |
CN106097390B (zh) | 一种基于卡尔曼滤波的机器人运动学参数标定方法 | |
CN110632555A (zh) | 一种基于矩阵特征值扰动的tdoa直接定位方法 | |
CN102902849B (zh) | 一种公路缓和曲线的简化设计方法 | |
CN101907705A (zh) | 通用的多源遥感影像几何校正模型联合平差方法 | |
CN109444547B (zh) | 基于二端口网络的rfid芯片阻抗测量方法及装置 | |
CN107239602B (zh) | 一种基于曲线拟合的探头天线模型快速计算方法 | |
CN111897287B (zh) | 一种基于数字量的导管安装误差建模和补偿方法 | |
CN202614464U (zh) | 一种修正压力采集***传感器精度的*** | |
CN103092814B (zh) | 一种测量数据通用最小二乘平差方法 | |
CN106548029A (zh) | 韦伯燃烧规则经验系数的确定方法 | |
CN113043271B (zh) | 一种基于天牛须算法的工业机器人标定补偿方法 | |
CN105571590A (zh) | 一种融合补偿方法 | |
CN109388063A (zh) | 自适应卡尔曼滤波复合控制方法 | |
CN110988787B (zh) | 无线信号测向监测中基于聚类分析实现最优测向角测量的方法 | |
CN108009319A (zh) | 一种利用限定的阻抗解空间设计宽带匹配网络的*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Block C, No. 7, Lane 205, Gaoji Road, Songjiang District, Shanghai, 201601 Patentee after: Chuangyuan Xinke (Shanghai) Technology Co.,Ltd. Address before: 201601 building 6, 351 sizhuan Road, Sijing Town, Songjiang District, Shanghai Patentee before: TRANSCOM INSTRUMENTS Co.,Ltd. |
|
CP03 | Change of name, title or address |