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龙图腾网获悉西安电子科技大学申请的专利基于电磁力分析模型的平面耦合器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：CN115828830B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-06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：202211617593.7，技术领域涉及：G06F30/392；该发明授权基于电磁力分析模型的平面耦合器设计方法是由刘彦明;韩高;李谦;陈芳;王平设计研发完成，并于2022-12-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于电磁力分析模型的平面耦合器设计方法在说明书摘要公布了：一种基于电磁力分析模型的平面耦合器设计方法，其步骤为：根据微重力环境下无线能量传输的应用场景，确定平面耦合器设计指标和设计参数；根据初始参数建立基于电磁力分析的平面耦合器模型；计算平面耦合器初始设计参数中的互感值及对应的线圈匝数；调整线圈初始匝数及对应工作频率；调整平面耦合器磁芯与线圈间距。本发明建立平面耦合器关于性能参数的电磁力模型，充分利用平面耦合器结构信息；调整平面线圈匝数与工作频率，保证无线能量传输功率不变的情况下降低了平面耦合器电磁力；调整平面线圈与磁芯间距，有效降低电磁力并进一步提高耦合器稳定性。

本发明授权基于电磁力分析模型的平面耦合器设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于电磁力分析模型的平面耦合器设计方法，其特征在于，对平面耦合器建立电磁力分析模型，调整线圈初始匝数及其对应工作频率，调整平面耦合器磁芯与线圈间距；该设计方法的步骤包括如下： 步骤1，根据平面耦合器应用场景，确定对称结构的平面耦合器传输性能设计指标和平面耦合器的初始设计参数； 步骤2，建立平面耦合器电磁力关于平面耦合器初始设计参数模型如下： 其中，F表示平面耦合器电磁力初始设计参数模型，ρ表示磁芯对平面耦合器磁通量的修正因子电磁仿真取得的拟合值，1≤ρ≤2，μ0表示平面耦合器结构中磁芯的真空磁导率，μ0＝4π×10-7，π表示圆周率，X表示平面耦合器初始设计参数中原边线圈与副边线圈匝数，I1表示平面耦合器原边线圈的输入电流，I2表示平面耦合器副边线圈的产生的电流，R表示平面耦合器原边线圈与副边线圈的半径，θ表示平面耦合器电磁力与径向方向的夹角，d0表示平面耦合器原边线圈与副边线圈之间的距离，Dj表示平面耦合器初始设计参数中的磁芯相对线圈距离为l时平面耦合器磁芯所受电磁力； 步骤3，计算平面耦合器的初始设计参数互感值； 步骤4，求解平面耦合器初始设计参数中的线圈匝数； 步骤5，调整线圈初始匝数及其对应工作频率： 步骤5.1，在平面耦合器初始设计参数中的匝数范围[1,X1]内，选取一个未选过的线圈匝数，利用下式，调整线平面耦合器原边线圈与副边线圈的初始匝数： 其中，f表示第i次调整后线圈匝数对应的工作频率，τ1表示磁芯引入的非线性变量，τ1∈[0,1]，Xi表示第i次调整后的线圈匝数； 步骤5.2，计算线圈匝数调整后对应的传输功率； 步骤5.3，判断当前调整后的线圈匝数对应参数是否满足下述的限制条件，若是全部满足，则执行步骤6，否则，执行步骤5.1； 其中，表示第i次调整后的线圈匝数Xi与工作角频率对应的电磁力模型，Fmax表示平面耦合器电磁力设计指标允许的最大电磁力，Pout1表示第i次调整后线圈匝数对应的传输功率，Pout0表示平面耦合器初始设计参数中的传输功率，Pout表示平面耦合器传输功率设计指标允许的最小传输功率； 步骤6，调整平面耦合器磁芯与线圈间距： 步骤6.1，计算平面耦合器工作角频率为时，平面耦合器传输功率设计指标中允许最小传输功率对应的互感值； 步骤6.2，在平面耦合器初始设计参数中的线圈与磁芯间距范围内，选取一个未选过的线圈与磁芯间距； 步骤6.3，判断调整后的线圈与磁芯距离是否满足下式的限制条件，若是全部满足，则执行步骤7，否则，执行步骤6.2； 其中，Fjm表示平面耦合器第m次调整后磁芯与线圈间距jm对应的电磁力模型，Mout2jm表示第m次调整后磁芯与线圈间距对应的互感值，Mmin表示平面耦合器最小传输功率对应的互感值； 步骤7，完成平面耦合器的设计。

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