(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111441849.9 (22)申请日 2021.11.30 (71)申请人 全球能源互联网研究院有限公司 地址 102209 北京市昌平区未来科技城 滨 河大道18号 申请人 华北电力大 学　 国网河北省电力有限公司 (72)发明人 杨富尧　刘洋　陈新　赵海森　 冯砚厅　宋文乐　高洁　刘坤　 马光　程灵　何承绪　 (74)专利代理 机构 北京三聚阳光知识产权代理 有限公司 1 1250 代理人 刘静 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01)G06F 30/27(2020.01) G06N 3/12(2006.01) G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 一种无线充电系统屏蔽结构参数优化方法 及系统 (57)摘要 本发明提供的一种无线充电系统屏蔽结构 参数优化方法及系统， 该方法包括： 根据实际电 动汽车无线充电系统， 建立参数化电动汽车无线 充电系统有限元仿真模型； 根据屏蔽结构形状选 择待优化的屏蔽结构参数； 设置对屏蔽结构参数 进行优化的目标函数以及待优化屏蔽结构参数 的约束条件； 在有限元仿真的基础上， 通过遗传 算法对屏蔽结构参数进行迭代优化， 得到目标函 数最大化时的屏蔽结构参数。 在计及电动汽车底 盘及屏蔽结构本身中铁损的条件 下， 基于有限元 仿真并借助遗传算法对屏蔽结构参数进行优化， 可以有效减小屏蔽装置的加入对系统的不利影 响， 使系统效率 最大化。 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 CN 114169198 A 2022.03.11 CN 114169198 A 1.一种无线 充电系统屏蔽结构参数优化方法， 其特 征在于， 包括： 根据实际电动汽车无线充电系统， 建立参数化电动汽车无线充电系统有限元仿真模 型； 根据屏蔽结构形状选择待优化的屏蔽结构参数； 设置对屏蔽结构参数进行优化的目标函数以及待优化屏蔽结构参数的约束条件； 在有限元仿真的基础上， 通过遗传算法对屏蔽结构参数进行迭代优化， 得到所述目标 函数最大化时的屏蔽结构参数。 2.根据权利要求1所述的无线充电系统屏蔽结构参数优化方法， 其特征在于， 所述电动 汽车无线充电系统有限元仿真模型， 包括： 无线 充电磁耦合器、 铁 板及屏蔽结构， 其中， 所述无线充电磁耦合器包括原边线圈、 副 边线圈以及在原副 边线圈上用于提升耦合性 能的磁芯； 所述铁板用于模拟实际中汽车底盘上的涡流损耗以及对无线 充电系统性能的影响； 所述屏蔽结构放置于所述无线充电磁耦合器与所述铁板之间用于减小无线充电系统 漏磁， 所述屏蔽结构包括水平放置的铝板和垂 直方向对所述无线充电磁耦合器进 行包裹的 铝环。 3.根据权利要求2所述的无线充电系统屏蔽结构参数优化方法， 其特征在于， 所述屏蔽 结构参数， 包括： 铝板厚度、 铝环厚度、 铝板和无线充电磁耦合器之间的距离、 铝环和无线充 电磁耦合器之间的距离、 铝环的高度。 4.根据权利要求3所述的无线充电系统屏蔽结构参数优化方法， 其特征在于， 所述目标 函数为： 其中， r1∑＝r1+r1eq， r2∑＝r2+r2eq， ω为角速度， M12为原副边线圈间的互感， R为负载等效 电阻， r1为原边线圈等效交流电阻， r2分别代表副边线圈等效交流电阻， r1eq为原边线圈电流 产生的铁损所对应的等效电阻， r2eq为副边线圈电流产生的铁损所对应的等效电阻。 5.根据权利要求1所述的无线充电系统屏蔽结构参数优化方法， 其特征在于， 在 建立参 数化电动汽车无线充电系统有限元仿真模型步骤之后， 还包括： 对有限元仿真模型进行简 化。 6.根据权利要求1所述的无线充电系统屏蔽结构参数优化方法， 其特征在于， 所述在有 限元仿真的基础上， 通过遗传算法对屏蔽结构参数进行迭代优化， 得到无线充电系统效率 最大化时的屏蔽结构参数， 包括： 设置种群数及遗传代数， 并根据所述种群数及遗传代数生成初始种群； 修改电动汽车无线充电系统有限元仿真模型中待优化的屏蔽结构参数， 并进行有限元 仿真； 根据有限元仿真结果计算目标函数值； 根据所述目标函数值判断迭代是否收敛， 当迭代收敛时则停止迭代， 当迭代未收敛时， 则返回修改电动汽车无线充电系统有限元仿真模型中待优化的屏蔽结构参数， 并进行有限 元仿真的步骤； 迭代停止后， 根据优化后的屏蔽结构参数计算无线 充电系统效率；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114169198 A 2判断所述无线充电系统效率是否满足预设要求， 当满足时确定屏蔽结构的最优参数并 输出。 7.根据权利要求6所述的无线 充电系统屏蔽结构参数优化方法， 其特 征在于， 还 包括： 如果所述无线充电系统效率不满足预设要求时， 返回设置种群数及遗传代数， 并根据 所述种群数及遗传代数生成初始种群的步骤。 8.一种无线 充电系统屏蔽结构参数优化系统， 其特 征在于， 包括： 模型建立模块， 用于根据实 际电动汽车无线充电系统， 建立参数化电动汽车无线充电 系统有限元仿真模型； 参数选择模块， 用于根据屏蔽结构形状选择待优化的屏蔽结构参数； 目标设置模块， 用于设置对屏蔽结构参数进行优化的目标函数以及待优化屏蔽结构参 数的约束条件； 迭代优化模块， 用于在有限元仿真的基础上， 通过遗传算法对屏蔽结构参数进行迭代 优化， 得到所述目标函数最大化时的屏蔽结构参数。 9.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质存储有计算机指 令， 所述计算机指令用于使所述计算机执行如权利要求1 ‑7任一所述的无线充电系统屏蔽 结构参数优化方法。 10.一种计算机设备， 其特征在于， 包括： 存储器和处理器， 所述存储器和所述处理器之 间互相通信连接， 所述存储器存储有计算机指 令， 所述处理器通过执行所述计算机指 令， 从 而执行如权利要求1 ‑7任一所述的无线 充电系统屏蔽结构参数优化方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114169198 A 3