1.一种可重构电流型无线电能传输系统的优化方法,用于优化可重构电流型无线电能传输系统;所述的可重构电流型无线电能传输系统包括发送端和接收端;其特征在于:所述的接收端包括接收线圈L2、匹配电感Ls、匹配电容Cp、开关管M1、开关管M2、开关管M3、开关管M4和电容C2;所述接收线圈L2的一端通过开关管M4连接到负载RL的第一输入端,通过串联的匹配电感Ls和开关管M3连接到负载RL的第一输入端;接收线圈L2的另一端连接到负载RL的第二输入端;串联的匹配电容Cp、开关管M1并联在接收线圈L2、匹配电感Ls的两端或并联在接收线圈L2的两端;串联的匹配电容C2、开关管M2并联在接收线圈L2的两端;该优化方法的具体步骤如下:步骤一、建立系统最优负载阻抗Z eqr,opt 表达式和对应的最大传输效率η max 表达式分别如式(4)、式(5)所示:其中,Q 1 为发送线圈的品质因数;Q 2 为接收线圈的品质因数;R eqr,opt 为系统最优负载值;Re(·)表示提取复数的实部;Im(·)表示提取复数的虚部;j为虚数单位;R 2 为接收线圈L2自身的等效电阻;ω为工作角频率;k为耦合系数;步骤二、阻抗匹配网络参数设计;2-1若负载值R L <R eqr,opt ,阻抗匹配网络选择先并联电容C p 然后串联电感L s 的方式;此时,阻抗匹配网络和负载端的输入阻抗Z eqr 如式(6)所示;其中,整合变量 整合变量 为了消除接收端的无功损耗并实现最大功率传输,需使Z eqr =Z eqr,opt ,如式(7)所示;计算匹配电容Cp的电容值C p 和匹配电感Ls的电感值L s 的值,如式(8)所示;2-2.若负载值R L >R eqr,opt ,阻抗匹配网络选择先串联L s 然后并联C p 的方式;阻抗匹配网络和负载端的输入阻抗Z eqr 如式(9)所示;为了消除接收端的无功损耗并实现最大功率传输,需使Z eqr =Z eqr,opt ,如式(10)所示;计算匹配电容Cp的电容值C p 和匹配电感Ls的电感值L s 的值,如式(11)所示;由此完成带阻抗匹配的可重构电流型无线电能传输系统的优化。
2.根据权利要求1所述的一种可重构电流型无线电能传输系统的优化方法,其特征在于:步骤一的具体过程如下:计算纯电阻网络下的接收端效率η r 如式(1)所示其中,R eqr 为阻抗Z eqr 的实部;Z eqr 为从匹配电感Ls和匹配电容Cp组成的阻抗匹配网络看入的等效输入阻抗;计算反射阻抗Z rt 的实部R rt 和发送线圈谐振时的发送端的传输效率η t 如式(2)所示:其中, Z rt 为反射阻抗;L 1 为发送线圈的电感值;L 2 为接收线圈的电感值;根据η r 和η t 计算整体传输效率η为式(3):根据发送线圈的品质因数Q 1 =ωL 1 /R 1 ;接收线圈的品质因数Q 2 =ωL 2 /R 2 ,换算得到系统最优负载阻抗Z eqr,opt 表达式和对应的最大传输效率η max 表达式分别如式(4)、式(5)所示。
3.根据权利要求1所述的一种可重构电流型无线电能传输系统的优化方法,其特征在于:所述的发送端包括串联的信号源、补偿电容C1和发送线圈L1。