本发明涉及检测技术， 具体涉及一种非接触式变压器的检测方法、 装 置及计算机存储介质。 背景技术

无线能量传输系统由相互分离的两个部分组成 ， 包括发送端、 接收端、 电网和负载； 其中， 发送端和接收端没有物理上的连接， 主要由非接触式 变压器实现能量的传递。 非接触式变压器作为无线能量传输系统中能量 可 无线传递的主要部件， 其原副边绕组间的气隙以及相错位距离都对系 统能 量传递以及控制带来了影响。 只有在非接触式变压器原副边绕组对准、 原 副边绕组具有一定气隙的情况下， 无线能量传输系统才能高效的传递能量。

非接触式变压器原副边绕组气隙的变化以及错 位的发生， 一方面影响 系统能量传输的效率， 一方面在影响系统控制的稳定性。 甚至在变压器原 副边绕组的气隙超过一定范围或原副边绕组严 重错位时， 系统将不能运行。

因此， 能够快速、 准确地检测到非接触式变压器原副边的气隙及 错位 信息， 是无线能量传输系统的稳定、 高效运行的重要环节。 发明内容

为解决现有存在的技术问题， 本发明实施例提供了一种非接触式变压 器的检测方法、 装置及计算机存储介质， 能够快速准确的检测到非接触式 变压器原副边的气隙及错位信息。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种非接触式变压器的检 测方法， 所述检测方法 应用于无线能量传输系统中； 所述方法包括：

釆集电路参数；

将釆集的电路参数与预先存储的已知气隙与错 位的距离信息对应的电 路参数进行比较； 根据比较结果确定所述无线能量传输系统非接 触式变压 器气隙与错位的距离信息。

优选地， 所述无线能量传输系统的电路参数包括： 发送端的电路参数、 接收端的电路参数和非接触式变压器的耦合系 数； 其中

所述发送端的电路参数包括以下参数的至少之 一： 电压与电流的相位 角、 开关频率值；

所述接收端的电路参数包括以下参数的至少之 一： 电压值、 电流值。 优选地， 所述根据比较结果确定所述系统非接触式变压 器气隙与错位 的距离信息， 包括：

当所述非接触式变压器的补偿结构为串并补偿 结构， 且当釆集的变压 器的耦合系数比预先存储的非接触式变压器的 耦合系数小时， 确定所述非 接触式变压器的气隙增大或发生错位； 当釆集的变压器的耦合系数比预先 存储的非接触式变压器的耦合系数大时， 确定所述非接触式变压器的气隙 减小。

优选地， 所述根据比较结果确定所述系统非接触式变压 器气隙与错位 的距离信息， 包括：

当所述非接触式变压器的补偿结构为串并补偿 结构， 且当釆集的发送 端在定频情况下的电压值和电流的相位角比预 先存储的发送端在定频情况 下的电压值和电流的相位角大时， 确定所述非接触式变压器的气隙增大或 发生错位； 当釆集的发送端在定频情况下的电压值和电流 的相位角比预先 存储的发送端在定频情况下的电压值和电流的 相位角小时， 确定所述非接 触式变压器的气隙减小。 优选地， 所述根据比较结果确定所述系统非接触式变压 器气隙与错位 的距离信息， 包括：

当所述非接触式变压器的补偿结构为串并补偿 结构， 且当釆集的接收 端的整流电压值比预先存储的接收端的整流电 压值大， 且釆集的接收端的 电流值比预先存储的接收端的电流值小时， 确定所述非接触式变压器的气 隙增大或发生错位； 当釆集的接收端的整流电压值比预先存储的接 收端的 整流电压值小， 且釆集的接收端的电流值比预先存储的接收端 的电流值大 时， 确定所述非接触式变压器的气隙减小。

优选地， 所述根据比较结果确定所述系统非接触式变压 器气隙与错位 的距离信息， 包括：

当所述非接触式变压器的补偿结构为串并补偿 结构， 且所述非接触式 变压器的阻抗特性及电压增益具有单调性， 且当所述发送端在电压值和电 时， 确定所述非接触式变压器的气隙增大或发生错 位； 当釆集的开关频率 值比预先存储的发送端的开关频率值小时， 确定所述非接触式变压器的气 隙减小。

优选地， 所述根据比较结果确定所述系统非接触式变压 器气隙与错位 的距离信息， 包括：

当所述非接触式变压器的补偿结构为串并补偿 结构， 且所述非接触式 变压器的阻抗特性及电压增益不具有单调性， 且当所述发送端在电压值和 电流的相位角不变， 釆集的开关频率值比预先存储的发送端的开关 频率值 小时， 确定所述非接触式变压器的气隙增大或发生错 位； 当釆集的开关频 率值比预先存储的发送端的开关频率值大时， 确定所述非接触式变压器的 气隙减小。

本发明实施例还提供了一种非接触式变压器的 检测装置， 所述装置包 括： 釆集单元、 存储单元、 比较单元和确定单元； 其中，

所述釆集单元， 配置为釆集电路参数；

所述存储单元， 配置为存储已知气隙与错位的距离信息对应的 电路参 数；

所述比较单元， 配置为将所述釆集单元釆集的电路参数与所述 存储单 元存储的电路参数进行比较；

所述确定单元， 配置为根据所述比较单元的比较结果确定所述 无线能 量传输系统中非接触式变压器气隙与错位的距 离信息。

优选地， 所述釆集单元釆集的无线能量传输系统的电路 参数包括： 发 送端的电路参数、 接收端的电路参数和非接触式变压器的耦合系 数； 其中 所述发送端的电路参数包括以下参数的至少之 一： 电压与电流的相位 角、 开关频率值；

所述接收端的电路参数包括以下参数的至少之 一： 电压值、 电流值。 优选地， 所述确定单元， 配置为当所述非接触式变压器的补偿结构为 串并补偿结构， 且当所述比较单元的比较结果为釆集的变压器 的耦合系数 比预先存储的非接触式变压器的耦合系数小时 ， 确定所述非接触式变压器 的气隙增大或发生错位； 当所述比较单元的比较结果为釆集的变压器的 耦 合系数比预先存储的非接触式变压器的耦合系 数大时， 确定所述非接触式 变压器的气隙减小。

优选地， 所述确定单元， 配置为当所述非接触式变压器的补偿结构为 串并补偿结构， 且当所述比较单元的比较结果为釆集的发送端 在定频情况 下的电压值和电流的相位角比预先存储的发送 端在定频情况下的电压值和 电流的相位角大时， 确定所述非接触式变压器的气隙增大或发生错 位； 当 所述比较单元的比较结果为釆集的发送端在定 频情况下的电压值和电流的 相位角比预先存储的发送端在定频情况下的电 压值和电流的相位角小时， 确定所述非接触式变压器的气隙减小。

优选地， 所述确定单元， 配置为当所述非接触式变压器的补偿结构为 串并补偿结构， 且当所述比较单元的比较结果为釆集的接收端 的整流电压 值比预先存储的接收端的整流电压值大， 且釆集的接收端的电流值比预先 存储的接收端的电流值小时， 确定所述非接触式变压器的气隙增大或发生 错位； 当所述比较单元的比较结果为釆集的接收端的 整流电压值比预先存 储的接收端的整流电压值小， 且釆集的接收端的电流值比预先存储的接收 端的电流值大时， 确定所述非接触式变压器的气隙减小。

优选地， 所述确定单元， 配置为当所述非接触式变压器的补偿结构为 串并补偿结构， 且所述非接触式变压器的阻抗特性及电压增益 具有单调性， 且当所述发送端在电压值和电流的相位角不变 ， 所述比较单元的比较结果 接触式变压器的气隙增大或发生错位； 当所述比较单元的比较结果为釆集 变压器的气隙减小。

优选地， 所述确定单元， 配置为当所述非接触式变压器的补偿结构为 串并补偿结构， 且所述非接触式变压器的阻抗特性及电压增益 不具有单调 性， 且当所述发送端在电压值和电流的相位角不变 ， 所述比较单元的比较 述非接触式变压器的气隙增大或发生错位； 当所述比较单元的比较结果为 触式变压器的气隙减小。

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质， 所述计算机存储介质中 存储有计算机可执行指令， 所述计算机可执行指令用于执行本发明实施例 所述的非接触式变压器的检测方法。 本发明实施例提供的非接触式变压器的检测方 法、 装置及计算机存储 介质， 釆集所述无线能量传输系统的电路参数； 将釆集的电路参数与预先 存储的所述无线能量传输系统已知气隙与错位 的距离信息对应的电路参数 进行比较； 根据比较结果确定所述无线能量传输系统非接 触式变压器气隙 与错位的距离信息， 如此， 无需增加其他检测设备， 根据无线传输系统的 电路参数便可确定所述非接触式变压器的气隙 及错位信息， 大大减少了人 力的消耗及物力的开支， 简化了检测流程， 提高了检测效率。 附图说明

图 1为本发明实施例的应用场景示意图；

图 2为本发明实施例中非接触式变压器气隙与错� �的示意图； 图 3为本发明实施例的非接触式变压器的检测方� �的流程示意图； 图 4为本发明实施例的非接触式变压器的检测装� �的组成结构示意图。 具体实施方式

本发明实施例应用于如下场景： 图 1 为本发明实施例的应用场景示意 图； 如图 1所示， 所述无线能量传输系统包括发送端 11、 接收端 12、 电网 13和负载 14; 发送端 11连接电网 13， 接收端 12则与负载 14连接。 发送 端 11产生一个可以通过变压器传递的交流信号， 能量通过非接触式变压器 传递，接收端 12把经由变压器接收的信号转换为负载所需的� ��信号。其中， 发送端 11和接收端 12没有物理上的连接， 主要由非接触式变压器实现能 量的传递。

图 2 为本发明实施例中非接触式变压器气隙与错位 的示意图； 如图 2 所示， 01点和 02点分别为非接触式变压器原边绕组和副边绕� ��中心点位 置， 距离 a和 b分别为原边绕组和副边绕组在 X方向和 y方向的错位距离； 距离 c为原边绕组和副边绕组之间的气隙。 本发明实施例应用于上述场景下。

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步 详细的说明。

本发明实施例提供了一种非接触式变压器的检 测方法， 所述检测方法 应用于上述无线能量传输系统中； 图 3 为本发明实施例的非接触式变压器 的检测方法的流程示意图； 如图 3所示， 包括以下步骤：

步骤 301 : 釆集电路参数。

所述无线能量传输系统的电路参数包括： 发送端的电路参数、 接收端 的电路参数和非接触式变压器的耦合系数； 其中

所述发送端的电路参数包括以下参数的至少之 一： 电压与电流的相位 角、 开关频率值；

所述接收端的电路参数包括以下参数的至少之 一： 电压值、 电流值。 步骤 302:将釆集的电路参数与预先存储的无线能量� �输系统运行时已 知气隙与错位的距离信息对应的电路参数的电 路参数进行比较。

本实施例中， 所述无线能量传输系统预先存储所述系统在某 一运行状 态时的电路参数， 所述电路参数为所述系统在运行时的已知气隙 与错位的 距离信息对应的电路参数。 优选地， 所述预先存储的电路参数可以是预先 检测的、 所述无线能量传输系统运行状态最优时的标准 电路参数。 此时， 若釆集到的电路参数与所述存储的电路参数相 比， 所述无线能量传输系统 的运行状态更优， 则系统更新存储的所述电路参数。

步骤 303 :根据比较结果确定所述无线能量传输系统非� �触式变压器气 隙与错位的距离信息。

这里， 所述根据比较结果确定所述无线能量传输系统 非接触式变压器 气隙与错位的距离信息与无线能量传输系统中 非接触式变压器的前后级补 偿结构相关。 在本实施例中， 具体以串并补偿结构对本发明实施例作进一 步详细的说明。 具体的， 当所述非接触式变压器的补偿结构为串并补偿 结构， 且当釆 集的变压器的耦合系数比预先存储的非接触式 变压器的耦合系数小时， 确 定所述非接触式变压器的气隙增大或发生错位 ； 当釆集的变压器的耦合系 数比预先存储的非接触式变压器的耦合系数大 时， 确定所述非接触式变压 器的气隙减小。

或者， 当所述非接触式变压器的补偿结构为串并补偿 结构， 且当釆集 的发送端在定频情况下的电压值和电流的相位 角比预先存储的发送端在定 频情况下的电压值和电流的相位角大时， 确定所述非接触式变压器的气隙 增大或发生错位； 当釆集的发送端在定频情况下的电压值和电流 的相位角 比预先存储的发送端在定频情况下的电压值和 电流的相位角小时， 确定所 述非接触式变压器的气隙减小。

或者， 当所述非接触式变压器的补偿结构为串并补偿 结构， 且当釆集 的接收端的整流电压值比预先存储的接收端的 整流电压值大， 且釆集的接 收端的电流值比预先存储的接收端的电流值小 时， 确定所述非接触式变压 器的气隙增大或发生错位； 当釆集的接收端的整流电压值比预先存储的接 收端的整流电压值小， 且釆集的接收端的电流值比预先存储的接收端 的电 流值大时， 确定所述非接触式变压器的气隙减小。

或者， 当所述非接触式变压器的补偿结构为串并补偿 结构， 且所述非 接触式变压器的阻抗特性及电压增益具有单调 性， 且当所述发送端在电压 值和电流的相位角不变， 釆集的开关频率值比预先存储的发送端的开关 频 率值大时， 确定所述非接触式变压器的气隙增大或发生错 位； 当釆集的开 关频率值比预先存储的发送端的开关频率值小 时， 确定所述非接触式变压 器的气隙减小。

或者， 当所述非接触式变压器的补偿结构为串并补偿 结构， 且所述非 接触式变压器的阻抗特性及电压增益不具有单 调性， 且当所述发送端在电 压值和电流的相位角不变， 釆集的开关频率值比预先存储的发送端的开关 频率值小时， 确定所述非接触式变压器的气隙增大或发生错 位； 当釆集的 压器的气隙减小。

这里， 所述前后级补偿结构具体为在非接触式变压器 原副边绕组上增 加电容， 以对所述原副边绕组进行补偿。 具体的， 所述前后级串并补偿结 构具体是指在所述非接触式变压器的原边绕组 上串联一个电容， 在副边绕 组上并联一个电容。

本实施例中， 当通过釆集到的电路参数确定所述非接触式变 压器的气 隙及错位信息后， 调整变压器原副边绕组的位置， 使无线能量传输系统的 能够高效、 稳定的传递能量。

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质， 所述计算机存储介质中 存储有计算机可执行指令， 所述计算机可执行指令用于执行本发明实施例 所述的非接触式变压器的检测方法。

基于上述方法， 本发明实施例还提供了一种非接触式变压器的 检测装 置， 应用与无线能量传输系统中； 图 4 为本发明实施例的非接触式变压器 的检测装置的组成结构示意图， 如图 4所示， 所述装置包括： 釆集单元 41、 存储单元 42、 比较单元 43和确定单元 44; 其中，

所述釆集单元 41， 配置为釆集电路参数；

所述存储单元 42， 配置为存储已知气隙与错位的距离信息对应的 电路 参数；

所述比较单元 43，配置为将所述釆集单元 41釆集的电路参数与所述存 储单元 42存储的电路参数进行比较；

所述确定单元 44，配置为根据所述比较单元 43的比较结果确定所述无 线能量传输系统非接触式变压器气隙与错位的 距离信息。 这里， 所述存储单元 42存储的电路参数为所述无线能量系统在某一� �� 行状态时的电路参数， 所述电路参数为所述系统在运行时的已知气隙 与错 位的距离信息对应的电路参数。 优选地， 所述预先存储的电路参数可以是 预先检测的、 所述无线能量传输系统运行状态最优时的标准 电路参数。 此 时， 若所述釆集单元 41釆集到的电路参数与所述存储的电路参数相� ��， 所 述无线能量传输系统的运行状态更优， 则所述存储单元 42更新存储的所述 电路参数。

这里， 所述釆集单元 41釆集的无线能量传输系统的电路参数包括： 发 送端的电路参数、 接收端的电路参数和非接触式变压器的耦合系 数； 其中 所述发送端的电路参数包括以下参数的至少之 一： 电压与电流的相位 角、 开关频率值；

所述接收端的电路参数包括以下参数的至少之 一： 电压值、 电流值。 具体的， 所述确定单元 44， 配置为当所述非接触式变压器的补偿结构 为串并补偿结构， 且当所述比较单元 43的比较结果为釆集的变压器的耦合 系数比预先存储的非接触式变压器的耦合系数 小时， 确定所述非接触式变 压器的气隙增大或发生错位； 当所述比较单元 43的比较结果为釆集的变压 器的耦合系数比预先存储的非接触式变压器的 耦合系数大时， 确定所述非 接触式变压器的气隙减小。

或者， 所述确定单元 44， 配置为当所述非接触式变压器的补偿结构为 串并补偿结构， 且当所述比较单元 43的比较结果为釆集的发送端在定频情 况下的电压值和电流的相位角比预先存储的发 送端在定频情况下的电压值 和电流的相位角大时， 确定所述非接触式变压器的气隙增大或发生错 位； 当所述比较单元 43的比较结果为釆集的发送端在定频情况下的� ��压值和电 流的相位角比预先存储的发送端在定频情况下 的电压值和电流的相位角小 时， 确定所述非接触式变压器的气隙减小。 或者， 所述确定单元 44， 配置为当所述非接触式变压器的补偿结构为 串并补偿结构， 且当所述比较单元 43的比较结果为釆集的接收端的整流电 压值比预先存储的接收端的整流电压值大， 且釆集的接收端的电流值比预 先存储的接收端的电流值小时， 确定所述非接触式变压器的气隙增大或发 生错位； 当所述比较单元 43的比较结果为釆集的接收端的整流电压值比� �� 先存储的接收端的整流电压值小， 且釆集的接收端的电流值比预先存储的 接收端的电流值大时， 确定所述非接触式变压器的气隙减小。

或者， 所述确定单元 44， 配置为当所述非接触式变压器的补偿结构为 串并补偿结构， 且所述非接触式变压器的阻抗特性及电压增益 具有单调性， 且当所述发送端在电压值和电流的相位角不变 ， 所述比较单元 43的比较结 非接触式变压器的气隙增大或发生错位； 当所述比较单元 43的比较结果为 触式变压器的气隙减小。

或者， 所述确定单元 44， 配置为当所述非接触式变压器的补偿结构为 串并补偿结构， 且所述非接触式变压器的阻抗特性及电压增益 不具有单调 性， 且当所述发送端在电压值和电流的相位角不变 ， 所述比较单元 43的比 所述非接触式变压器的气隙增大或发生错位； 当所述比较单元 43的比较结 非接触式变压器的气隙减小。

其中， 本发明实施例所述非接触式变压器的检测装置 在实际应用中， 可由图 1 所示的无线能量传输系统中的发送端或接收端 实现； 所述检测装 置的釆集单元 41在实际应用中， 可由相位表实现； 所述存储单元 42在实 际应用中， 可由装置中的存储器实现； 所述比较单元 43和确定单元 44在 实际应用中， 可由装置中的中央处理器 （CPU， Central Processing Unit ), 或数字信号处理器（ DSP, Digital Signal Processor )、或可编程门阵列（ FPGA， Field-Programmable Gate Array ) 实现。

本领域内的技术人员应明白， 本发明的实施例可提供为方法、 设备、 或计算机程序产品。 因此， 本发明可釆用硬件实施例、 软件实施例、 或结 合软件和硬件方面的实施例的形式。 而且， 本发明可釆用在一个或多个其 中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存 储介质 (包括但不限于磁盘 存储器和光学存储器等 )上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、 设备、 和计算机程序产品的 流程图和 /或方框图来描述的。 应理解可由计算机程序指令实现流程图和 / 或方框图中的每一流程和 /或方框、以及流程图和 /或方框图中的流程和 /或方 框的结合。 可提供这些计算机程序指令到通用计算机、 专用计算机、 嵌入 式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器 以产生一个机器， 使得通过 程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能� � 装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机 或其他可编程数据处理 设备以特定方式工作的计算机可读存储器中， 使得存储在该计算机可读存 储器中的指令产生包括指令装置的制造品， 该指令装置实现在流程图一个 流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能� �

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他 可编程数据处理设备 上， 使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列 操作步骤以产生计算机 实现的处理， 从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令 提供用于实现 在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功 能的步骤。 以上所述仅是本发明实施例的实施方式， 应当指出， 对于本技术领域 的普通技术人员来说， 在不脱离本发明实施例原理的前提下， 还可以作出 若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明实施例的保护 范围。 工业实用性

本发明实施例通过釆集所述无线能量传输系统 的电路参数； 将釆集的 电路参数与预先存储的所述无线能量传输系统 已知气隙与错位的距离信息 对应的电路参数进行比较； 根据比较结果确定所述无线能量传输系统非接 触式变压器气隙与错位的距离信息， 如此， 无需增加其他检测设备， 根据 无线传输系统的电路参数便可确定所述非接触 式变压器的气隙及错位信 息， 大大减少了人力的消耗及物力的开支， 简化了检测流程， 提高了检测 效率。