吉林大学;长春汽车检测中心有限责任公司王天皓获国家专利权
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龙图腾网获悉吉林大学;长春汽车检测中心有限责任公司申请的专利一种电动汽车无线充电装置环绕屏蔽线圈的优化设计方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119808510B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510300032.1,技术领域涉及:G06F30/23;该发明授权一种电动汽车无线充电装置环绕屏蔽线圈的优化设计方法是由王天皓;吴扬昀;赵楷沣;于全毅;孟祥爽;吕刚;朱宇;尤仁杰设计研发完成,并于2025-03-14向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种电动汽车无线充电装置环绕屏蔽线圈的优化设计方法在说明书摘要公布了:本发明适用于无线电能传输技术领域,提供了一种电动汽车无线充电装置环绕屏蔽线圈的优化设计方法,包括:设计了一种环绕型屏蔽线圈结构;在环绕型屏蔽线圈结构的基础上,利用极限学习神经网络搭建线圈结构参数和优化目标之间的代理模型,而后嵌合多目标NSGA‑II算法对线圈结构展开优化。本发明针对电动汽车无线电能传输系统的电磁暴露安全问题提出的四周环绕型有源屏蔽线圈结构,有效降低了系统耦合机构外围的漏磁场强度,同时减小了对系统传输性能的负面影响;本发明构建的代理模型实现了对无线电能传输系统优化目标值的精准预测;本发明结合多目标NSGA‑II算法,实现了无线电能传输系统多项性能指标的同步提升。
本发明授权一种电动汽车无线充电装置环绕屏蔽线圈的优化设计方法在权利要求书中公布了:1.一种电动汽车无线充电装置环绕屏蔽线圈的优化设计方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1:搭建四周环绕型屏蔽线圈; 在电磁数值计算软件中搭建环绕型有源屏蔽线圈结构,环绕型有源屏蔽线圈结构由四个屏蔽线圈放在无线充电装置发射线圈四侧形成,屏蔽线圈电流与发射线圈电流同频反相; 步骤2:建立屏蔽线圈结构代理模型; 搭建基于极限学习机的神经网络框架,以屏蔽线圈结构参数作为优化变量,无线电能传输效率和系统耦合机构外围观测面上最大漏磁通密度作为优化目标,建立优化变量与优化目标的代理模型; 步骤3:屏蔽线圈结构多目标优化设计; 在构建的代理模型基础上,嵌合多目标NSGA-II算法对优化变量区间展开寻优获取屏蔽线圈结构参数最优解; 所述步骤1中,无线充电装置的传能线圈为矩形线圈,矩形线圈在直角坐标系下的空间磁感应强度解析式如下: ; 式中:分别表示空间坐标点磁感应强度在x y z方向上的分量;表示真空中的磁导率;I表示交变线电流的幅值;z表示z坐标值;表示矩形线电流边角到空间坐标点的距离;i表示矩形线电流边角序号;表示矩形线圈半边长与x坐标值的函数;表示矩形线圈半边长与y坐标值的函数; 式中r p q进一步表示为:; 式6:; 式中:分别表示矩形线电流四个边角到分析的空间坐标点P的距离;均表示矩形线圈几何参数与空间坐标参数的函数;分别表示XOY平面内矩形线电流的两个半边长值;x和y分别表示x、y坐标值; 假设无线电能传输耦合机构中,发射侧和接收侧线圈组的匝数分别为n和m,则每个单匝线圈在空间点P处产生的磁场强度表示为B t,1,B t,2,B t,n以及B r,1,B r,2,B r,m ,其总场强可表示为:; 式中:表示总场强,表示发射侧单匝线圈在空间点P处产生的磁场强度,表示接收侧单匝线圈在空间点P处产生的磁场强度。
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