電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電新型DD耦合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化

石崢嶸

摘 要：電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)系統(tǒng)性能要求，注重提高線(xiàn)圈設(shè)計(jì)優(yōu)化，對(duì)發(fā)射線(xiàn)路線(xiàn)圈的DD結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作，注重提高DD線(xiàn)圈空間磁場(chǎng)的合理分布，調(diào)整實(shí)現(xiàn)離散模塊化操作，注重提升群落化的算法優(yōu)化，保證DD線(xiàn)圈達(dá)到最佳的參數(shù)范圍標(biāo)準(zhǔn)要求，與實(shí)際的DD線(xiàn)圈長(zhǎng)度、寬度、間隙符合最優(yōu)化的求解要求。本文將針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)操作充電線(xiàn)路的DD耦合機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，結(jié)合感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)際空間參數(shù)分布進(jìn)行判斷，分析基于蟻群算法下的DD耦合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)施方案。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē);無(wú)線(xiàn)充電;DD耦合

0 引言

線(xiàn)圈是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電的最佳關(guān)鍵元器件，它直接關(guān)系到系統(tǒng)的功率傳輸和綜合效能。DD耦合線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)中，需要按照兩個(gè)電路實(shí)施并聯(lián)操作，分析磁場(chǎng)線(xiàn)路的串聯(lián)下矩形線(xiàn)圈的組成標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)整傳統(tǒng)線(xiàn)圈下的磁場(chǎng)通路，分析低聚耦合系數(shù)，調(diào)整康水平偏移下的特性缺陷問(wèn)題。依據(jù)高磁場(chǎng)線(xiàn)路路徑操作，調(diào)整磁場(chǎng)、實(shí)現(xiàn)低損耗，低泄漏的優(yōu)化操作。通過(guò)正交偏移圈線(xiàn)路，構(gòu)建DDQ型線(xiàn)圈。DD型-DDQ無(wú)線(xiàn)充電線(xiàn)圈耦合下，是滿(mǎn)足汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電線(xiàn)圈的主要方式和研究標(biāo)準(zhǔn)。作為發(fā)射線(xiàn)圈操作，DD線(xiàn)圈的形狀、參數(shù)設(shè)計(jì)之類(lèi)關(guān)系到系統(tǒng)性能。

1 DD線(xiàn)圈磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布空間操作

按照DD線(xiàn)圈模型，以畢奧定律中規(guī)定具體理論標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)DD線(xiàn)圈感應(yīng)，拓展空間磁場(chǎng)的有效分布，實(shí)施有效的推導(dǎo)應(yīng)用。基于有效優(yōu)化算法的形式，調(diào)整DD線(xiàn)圈下的設(shè)計(jì)思路和參數(shù)，分析線(xiàn)圈激發(fā)下的磁感應(yīng)效果，提升磁感應(yīng)強(qiáng)度水平，滿(mǎn)足實(shí)際系統(tǒng)操作的關(guān)系要求，提供有效的優(yōu)化政策設(shè)計(jì)參數(shù)分析標(biāo)準(zhǔn)方法。

2 DD線(xiàn)圈磁感應(yīng)強(qiáng)度的準(zhǔn)確分布

（1）點(diǎn)分布。畢奧定律中規(guī)定，按照電流元標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)調(diào)整空間內(nèi)的任意P點(diǎn)，逐步激發(fā)磁場(chǎng)的基礎(chǔ)定理，闡述線(xiàn)圈電流下的磁場(chǎng)強(qiáng)度范圍，分析數(shù)學(xué)關(guān)系要素。其中I表示電流過(guò)線(xiàn)圈的值，DI表示線(xiàn)圈電流的單位長(zhǎng);R表示單位長(zhǎng)度下的線(xiàn)圈電流目標(biāo)距離;RO表示單位長(zhǎng)度下的電流線(xiàn)圈目標(biāo)值，單位矢量標(biāo)準(zhǔn)。DI單位長(zhǎng)度的線(xiàn)圈狀態(tài)電流中，依據(jù)目標(biāo)產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行分析。依據(jù)畢奧定律所提出的計(jì)算方式，依據(jù)DD型線(xiàn)圈磁場(chǎng)的實(shí)際分布方法，推導(dǎo)出需要計(jì)算的公式。依據(jù)驗(yàn)證計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)，給予DD線(xiàn)圈的磁場(chǎng)分布空間。

按照坐標(biāo)系數(shù)對(duì)線(xiàn)圈進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)劃分，對(duì)每一個(gè)網(wǎng)格下的磁場(chǎng)區(qū)間分布進(jìn)行分析。調(diào)整網(wǎng)絡(luò)格邊距值，當(dāng)接近于0的時(shí)候，需要計(jì)算精度，將其無(wú)線(xiàn)接近于實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)值，避免計(jì)算難度過(guò)大。按照線(xiàn)圈模型標(biāo)準(zhǔn)，分析直角坐標(biāo)系內(nèi)的相關(guān)釋放值，調(diào)整各個(gè)邊的軸線(xiàn)平行線(xiàn)區(qū)間點(diǎn)。以L(fǎng)長(zhǎng)的坐標(biāo)通電導(dǎo)線(xiàn)分析，調(diào)整確定最小單元的長(zhǎng)度。沿著Y軸平行放置導(dǎo)線(xiàn)，分析觀察坐標(biāo)下的P值點(diǎn)位。按照坐標(biāo)位置，觀察PN值。選取末端點(diǎn)計(jì)算實(shí)際的距離。確定每個(gè)單元的指向點(diǎn)，通過(guò)單位矢量值設(shè)定，調(diào)整P與線(xiàn)圈的距離，保證在H平行面上，確定P點(diǎn)投影下的線(xiàn)圈面，符合P投影范圍。

（2）磁場(chǎng)分析確定的驗(yàn)證方式。按照物理教材中的長(zhǎng)度L值，分析載波流下的導(dǎo)線(xiàn)范圍。按照D距離點(diǎn)位，分析磁感應(yīng)下的計(jì)算方式。按照L=500mm、L=80mm、L=100mm標(biāo)準(zhǔn)，分析計(jì)算磁場(chǎng)計(jì)算的模型，保證其準(zhǔn)確有效。

（3）DD線(xiàn)型圈下的磁場(chǎng)分布。DD線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜，為了準(zhǔn)確的計(jì)算磁場(chǎng)分布，推導(dǎo)點(diǎn)位的平面位置，通過(guò)N匝數(shù)據(jù)，確定DD線(xiàn)圈模型。通過(guò)平面位置，調(diào)整邊距內(nèi)的線(xiàn)圈坐標(biāo)位置。將DD線(xiàn)圈的每一個(gè)邊控制在400等份，從最小匝開(kāi)始，對(duì)每條邊的空間磁場(chǎng)進(jìn)行求解分析，記錄疊加原理，確定DD線(xiàn)圈整體空間的磁場(chǎng)分布，保證左邊矩形內(nèi)各邊觀測(cè)上的磁感應(yīng)強(qiáng)度符合要求。按照相同的解法要素，尋求右邊距線(xiàn)圈的觀測(cè)點(diǎn)，按照各匝線(xiàn)圈進(jìn)行求解，疊加原理，保證整體DD線(xiàn)圈P點(diǎn)與磁感應(yīng)強(qiáng)度B在同一標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。使用數(shù)學(xué)工具對(duì)線(xiàn)圈空間點(diǎn)位進(jìn)行矩陣運(yùn)算分析，確定每一個(gè)磁場(chǎng)的準(zhǔn)確分布情況。

3 蟻群算法中DD線(xiàn)圈參數(shù)的優(yōu)化操作

按照線(xiàn)圈設(shè)計(jì)方式進(jìn)行操作，依據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化，按照面積、間隙算法進(jìn)行分析，優(yōu)化蟻群算法，優(yōu)化設(shè)計(jì)思路。

（1）DD線(xiàn)圈優(yōu)化參數(shù)分析。按照疊加定理要素，分析雜數(shù)與空間磁感應(yīng)的強(qiáng)度，成正比關(guān)系。實(shí)施傳輸性能優(yōu)化調(diào)整，線(xiàn)圈需要密實(shí)纏繞。線(xiàn)圈的面積由線(xiàn)直徑、雜數(shù)確定。需要注意電線(xiàn)圈設(shè)計(jì)的要素，不可以一味的增加匝數(shù)，防止線(xiàn)圈電感量過(guò)大，導(dǎo)致成本增加。

（2）DD線(xiàn)圈長(zhǎng)寬比。DD線(xiàn)圈中串聯(lián)通路下，需要按照DD線(xiàn)圈的長(zhǎng)度寬度標(biāo)準(zhǔn)，分析線(xiàn)圈空間內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度分布，控制氣復(fù)雜程度和影響作用效果。

（3）電動(dòng)線(xiàn)圈安全間隙DD分析。依據(jù)磁通路構(gòu)成串聯(lián)回路的磁通效果，依據(jù)磁通路徑的高度與長(zhǎng)度比關(guān)系，分析間隙性的磁感應(yīng)強(qiáng)度，逐步減弱調(diào)控，確定接收線(xiàn)圈的耦合標(biāo)準(zhǔn)。為了有效的提升發(fā)射線(xiàn)圈的傳感效率，需要在下方添加高導(dǎo)磁感應(yīng)材料，分析產(chǎn)生的單磁場(chǎng)，逐步提高線(xiàn)圈傳輸效果。通過(guò)添加高導(dǎo)磁率的鐵氧化材料，通過(guò)磁場(chǎng)作用，提高線(xiàn)圈基礎(chǔ)通路下的高度。在充電效率不變的前提下，增強(qiáng)無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng)的間隙和效果。

4 蟻群算法的優(yōu)化方式

蟻群算法，簡(jiǎn)稱(chēng)ACO，是通過(guò)仿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)的蟻群最優(yōu)化算法。通過(guò)蟻群搜索分析，實(shí)現(xiàn)路徑內(nèi)的矩陣轉(zhuǎn)移，提高矩陣內(nèi)的路徑分配。調(diào)整信息元素下的衰減機(jī)制，控制淘汰路徑比率，確保最終獲取更高質(zhì)量的解。

DD線(xiàn)圈設(shè)計(jì)中，需要實(shí)施電能傳輸?shù)男阅軆?yōu)化，注重相關(guān)參數(shù)分析，建立DD線(xiàn)圈優(yōu)化設(shè)計(jì)思路，獲取最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式。按照線(xiàn)圈面積，寬度不變的情況下，調(diào)整線(xiàn)圈區(qū)域范圍內(nèi)的網(wǎng)格劃分標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足最大優(yōu)化發(fā)展需求。依據(jù)信息要素向量解析，判斷傳輸?shù)淖顑?yōu)處理效果。使用蟻群算法確定設(shè)計(jì)優(yōu)化思路，對(duì)線(xiàn)圈設(shè)計(jì)的實(shí)際情況記錄分析，對(duì)條件進(jìn)行限制收斂，優(yōu)化求解思路，縮短運(yùn)算參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

在優(yōu)化前需要分析線(xiàn)圈的區(qū)域內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，分析劃分網(wǎng)絡(luò)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。通過(guò)分析線(xiàn)圈的基礎(chǔ)條件，對(duì)線(xiàn)圈的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋。優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的同時(shí)，提高設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確性，按照接收線(xiàn)圈的區(qū)域標(biāo)注，逐步提高磁感應(yīng)強(qiáng)度效果，實(shí)現(xiàn)磁感應(yīng)的均勻分布。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電中，采用DD耦合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，重視便捷性、精準(zhǔn)性的設(shè)計(jì)參數(shù)分析，逐步優(yōu)化設(shè)計(jì)思路，計(jì)算線(xiàn)圈的最優(yōu)匝數(shù)，結(jié)合長(zhǎng)寬標(biāo)準(zhǔn)比參數(shù)分析，確定DD型線(xiàn)圈內(nèi)的無(wú)線(xiàn)設(shè)計(jì)充電設(shè)計(jì)參數(shù)，滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)充電的設(shè)計(jì)需求。

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