1.一种基于温度场的能耗测试与分析方法,用于对磁耦合共振式无线电能传输系统进行能耗测试与分析,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:
采用红外热像仪获取所述无线能量传输系统处于稳态的红外热像图;
步骤2:
通过数值分析与提取软件从所述红外热像图中提取温度场参数数据;
步骤3:
采用热谱分析方法对所述温度场参数数据进行处理,并绘制相应偏置条件下的所述各个模块的热谱图与一维温度分布图,反映所述各个模块的模块的温度场参数;
步骤4:
基于上述各个模块的所述模块的温度场参数,结合周围的环境条件和查阅所述各个模块出厂资料中的封装材料的导热系数、被封装在内部的各种元器件的型号和具体尺寸,并根据传热学理论中组成模块的各部分元器件的热损耗计算方法,计算出各部分模块的热损耗,得到系统的功率损耗。
2.根据权利要求1所述的基于温度场的能耗测试与分析方法,其特征在于:
其中,在所述步骤1中,是采用红外成像仪,对无线能量传输系统的稳定运行状态下的各个模块进行拍摄,每间隔一定时间拍摄一次,直到最大温度数据基本稳定,系统达到稳态,然后导出各个模块在稳态时的红外热像图,从而获得所述无线能量传输系统处于稳态的所述红外热像图。
3.根据权利要求1所述的基于温度场的能耗测试与分析方法,其特征在于:
其中,所述步骤2包含以下子步骤:
步骤2-1:红外温度拟合
首先通过所述数值分析与提取软件将红外热像图转化为灰度图,根据红外热像图的最大温度、最小温度对应的灰度值,拟合出每个像素点的温度值对灰度值的函数,并计算出红外热像图内每种灰度值所对应的温度值;
步骤2-2:像素点温度分析
任选所述灰度图上一处区域,结合所述步骤2-1所得的温度数据,通过所述数值分析与提取软件获取区域内每个像素点所对应的温度值,以及该选择区域内的最高、最低温度和平均温度。
4.根据权利要求1所述的基于温度场的能耗测试与分析方法,其特征在于:
其中,在所述步骤二中,所述数值分析与提取软件是Matlab软件。
5.根据权利要求1所述的基于温度场的能耗测试与分析方法,其特征在于:
其中,所述步骤3包括以下子步骤:
步骤3-1:绘制所述热谱图
在所述红外热像图上选择所述模块所位于的区域,该选定区域内分布有不同的温度,设共有n个值,其中第i个温度Ti,对应有mi个像素点;
将所有像素点的个数i当作1,则每个温度对应的像素点个数进行归一化处理,可得所选区域每个温度分布的归一化面积;
将温度Tj作为横坐标,归一化面积Sei作为纵坐标,可得出相应的所述模块的所述热谱柱状曲线图;
步骤3-2:绘制所述一维温度分布图
把所述选定区域内所有温度相同的像素点整体视为子模块,则选定区域内n个温度对应n个子模块,温度为Ti的子模块,其归一化面积为Sei;
将其归一化面积作为一维长度来处理,按照温度高低顺序,以子模块的温度作为纵坐标,将低于该温度的所有温度值的归一化面积进行累加,作为横坐标,可得相应的所述模块的所述一维温度分布图。