[发明专利]一种磁耦合无线电能传输系统的共振频率计算方法

权利要求书

1.一种磁耦合无线电能传输系统的共振频率计算方法，其特征在于包含如下步骤：

s1：确定系统的阶数、系统的电路参数，所述电路参数包括以下参数：R_pm为第m电路的线圈内阻，L_m为第m电路的线圈自感，C_m为第m电路的补偿电容，u_m为第m电路的补偿电容两端的电压，M_mj为第m电路中线圈m和第j电路中线圈j之间的互感，i_m为第m电路的电流，R_Lm为第m电路的负载，v_m为第m电路的电源,m＝1～n，n为电路个数；v_m和R_Lm不能同时存在，当v_m≠0而R_Lm＝0,电路m为发射电路，反之v_m＝0和R_Lm≠0，电路m为接收电路，当二者都为0时，电路m为中继电路；

s2：建立任意阶多发射多中继多接收磁耦合无线电能传输系统的标准状态空间模型：来计算系统矩阵S；其中：

状态矢量输入矢量v'＝[v^T 0_1×n]^T；I_n×n表示n阶的单位矩阵；电源电压矢量v＝[v₁ v₂ … v_n]^T；电流矢量i＝[i₁ i₂ … i_n]^T；电容电压矢量u＝[u₁ u₂ … u_n]^T；

电阻矩阵R_m＝R_pm+R_Lm表示第m电路的总电阻；

电容矩阵

电感矩阵

s3：对系统矩阵S求特征值矩阵Λ；

λ_i为系统矩阵S的第i个特征值，为λ_i的共轭复数；i＝1～n

s4：根据[ω_r,1ω_r,2 … ω_r,n]＝|Im(eigenvalue(S))|求解系统的共振频率，即：取特征值矩阵Λ中2n个特征值的虚部绝对值作为系统的n个共振频率ω_r,1，ω_r,2，…，ω_r,n。