(19)国家知识产权局
(12)发明 专利
(10)授权公告 号
(45)授权公告日
(21)申请 号 202210739843.8
(22)申请日 2022.06.28
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号 CN 114818024 A
(43)申请公布日 2022.07.29
(73)专利权人 电子科技大 学
地址 611731 四川省成 都市高新区 (西区)
西源大道 2006号
(72)发明人 王星睿 赵华鹏 张昱心 胡俊
(74)专利代理 机构 电子科技大 学专利中心
51203
专利代理师 闫树平
(51)Int.Cl.
G06F 30/10(2020.01)
G06F 30/20(2020.01)
(56)对比文件
CN 106653301 A,2017.0 5.10CN 101221863 A,2008.07.16
CN 110855015 A,2020.02.28
CN 103137496 A,2013.0 6.05
CN 10147496 0 A,2009.07.08
CN 107117059 A,2017.09.01
CN 113286241 A,2021.08.20
CN 113614727 A,2021.1 1.05
US 2016308384 A1,2016.10.20
王伟.具有切削温度原位感知功能的智能铣
刀设计与实现. 《中国优秀博硕士学位 论文全文
数据库(硕士)工程科技 Ⅰ辑》 .2018,(第01期),
杨龙成.基 于瞬变电磁法的磁聚焦检测系统
设计与应用. 《成 都师范学院学报》 .2019,第3 5卷
(第09期),
Sultanbek A.I ntelligent wireless
charging stati on for electric vehicles.
《2017 I nternati onal Siberian Co nference
on Control and Com munications》 .2017,
审查员 邱祥吉
(54)发明名称
一种磁谐振三相无线充电线圈自动化仿真
方法
(57)摘要
本发明公开了一种磁谐振三相无线充电线
圈自动化仿真方法, 属于无线充电技术领域。 该
方法先根据实际需求的线圈参数进行三相编码,
并将该编码作为生成CAD模型的参数, 然后利用
三相编码由内到外依次确定每个子线圈的走线
所涉及到的这些点坐标, 然后根据确定的点坐标
通过Python或其他脚本语言控制电磁仿真软件
自动地生成线圈CAD模型, 并根据该模型设置三
相无线充电线圈材料属性、 激励端口、 求解频率
等参数, 最后自动运行仿真及导出所需结果。 本
发明通过采用三相编码实现任意平面方形结构
三相无线充电线圈CAD 模型的建立, 解决了CAD 模
型建立效率低的问题。
权利要求书2页 说明书6页 附图4页
CN 114818024 B
2022.10.14
CN 114818024 B
1.一种磁谐振三相无线充电线 圈自动化仿真方法, 该方法适用的无线充电线 圈包括从
内到外边长逐渐增大 的多个类正方形, 这些类正方形中心点重合; 每个类正方形代表一匝
子线圈, 围成子线圈的起始点和终止点之间具有间隙; 各匝子线圈起始点和终止点之间间
隙相等, 相邻两线圈的起始点与起始点之间、 终止点与终止点之间均通过首尾连接线连接
后实现闭合; 将最靠近中心点的子线圈作为第一匝子线圈, 最外层子线圈作为最后一匝子
线圈; 其特 征在于:
该三相无线 充电线圈采用如下步骤实现自动化仿真:
步骤1、 根据实际需求确定三相无线充电线圈参数和各子线圈电流方向; 线圈参数包
括: 子线圈个数、 最靠近中心点的线圈边长、 最外层线圈边长、 相邻两个子线圈位置之间的
间隔以及子线圈线宽;
对子线圈个数和子线圈电流方向进行三相编码, 将得到的三相编码作为参数使用: 子
线圈个数对应三相编码长度; 无线充电线圈的第一匝至最后一匝子线圈依次对应三相编码
的第一位至最后一位; 子线圈电流方向为顺时针采用编码符号 ‑1表示, 逆时针采用编码符
号1表示, 没有子线圈的地方则采用编码符号0表示;
步骤2、 获取第一匝线圈的走线所 涉及到的起始点、 顶点和终止点的坐标:
2.1、 根据三相编码第一 位上的编码符号确定第一匝子线圈电流方向;
2.2、 以所在平面任意一点作为三相无线充电线圈的中心点, 根据步骤2.1确定的电流
方向结合第一匝子线圈边长计算出第一匝子线圈四个顶点的坐标; 子线圈为非 闭合结构,
其起始点和终止点之间设有间隙; 所以除顶点外还需获取起始点和终止点的坐标; 设第一
匝子线圈起始点与电流流经的第一个顶点重合, 通过起始点的坐标和间隙大小计算出终止
点的坐标;
2.3、 将步骤2.2得到的五个点 坐标按照步骤2.1确定的电流方向依次存 储;
步骤3、 由内向外依次获取余下各匝子线圈的走线所涉及到的起始点、 顶点和终止点的
坐标:
3.1、 根据当前子线圈对应的三相编码确定当前子线圈的电流方向;
3.2、 结合步骤3.1确定的电流方向, 利用当前子线圈的边长、 相邻两子线圈位置之间的
间距以及步骤2确定的中心 点计算出当前子线圈的四个顶点坐标; 利用步骤2得到的第一匝
子线圈终止点的坐标计算出当前子线圈的起始点和终止点的坐标;
3.3、 根据第 一匝子线圈和当前子线圈对应的三相编码判断各点的储存顺序, 并按照判
断结果依次完成对步骤3.2得到的点的坐标储 存;
3.4、 重复步骤3.1 ‑3.3直至完成最后一匝子线圈所 涉及到的走线点储 存;
步骤4、 利用步骤2和步骤3获得的顶点坐标及线宽, 采用Python或其他脚本语言, 控制
电磁仿真软件按照存储坐标的先后顺序绘制线圈走线, 在遍历所有子线圈的点坐标之后,
采用首尾连接线将相邻两线圈的起始点与起始点之间、 终止点与终止点连接构成 闭环; 即
可得到线圈走线的CAD模型;
步骤5、 根据步骤4所得CAD模型设置材料属性、 放置激励端口, 设置求解频率与求解精
度; 然后进行运行仿真, 待仿真运行 结束后导出 所需结果。
2.根据权利要求1所述的一种磁谐振三相无线充电线 圈自动化仿真方法, 其特征在于:
所述步骤3.3的存 储顺序按如下规则确定:权 利 要 求 书 1/2 页
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2若最靠近 中心点的子线圈和当前子线圈对应的三相编码为 ‑1时, 则确定当前子线圈电
流方向为 顺时针;
若最靠近中心点的子线圈和当前子线圈对应的三相编码为1时, 则确定当前子线圈电
流方向为逆时针;
若最靠近中心点的子线圈对应的三相编码为1且当前子线圈对应的三相编码为 ‑1, 则
确定当前子线圈电流方向为 顺时针;
若最靠近 中心点的子线圈对应的三相编码为1且当前子线圈对应的三相编码为1, 则确
定当前子线圈电流方向为 顺时针;
若当前子线圈对应的三相编码为0, 则说明当前位置 子线圈不存在, 无需储 存坐标。权 利 要 求 书 2/2 页
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专利 一种磁谐振三相无线充电线圈自动化仿真方法
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