单线圈空间定位方法、装置、终端设备和存储介质

1.本发明涉及控制技术领域，尤其涉及一种单线圈空间定位方法、装置、终端设备和存储介质。


背景技术：

2.感应式无线充电的传输效率很大程度上依赖于发射线圈和接收线圈的相对位置，例如可以采用接收线圈和多个辅助线圈来引导线圈位置对准的方法。通过固定发射线圈和接收线圈垂直距离，采用接收线圈和辅助线圈的电力参数如电压电流等引导接收端移动，来减少发射线圈和接收线圈的平面横向距离偏移，使无线充电的传输效率达到最大值。
3.但是，在现有的线圈定位方法中，必须要预先设定发射线圈和接收线圈之间的垂直距离，并保持二者平行，这在实际应用中遇到各种工况是无法保证的。并且现有方法需要多个辅助线圈，造成了制造成本和空间利用的浪费。


技术实现要素：

4.本发明意在提供一种单线圈空间定位方法、装置、终端设备和存储介质，以解决现有技术中存在的不足，本发明要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。
5.第一个方面，本发明实施例提供一种单线圈空间定位方法，应用于终端设备，所述终端设备包括接收线圈，所述方法包括：
6.获取所述接收线圈位于不同位置的多个负载电压；
7.根据预先建立的接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关系，分别确定多个与所述负载电压对应的偏移距离；
8.根据所述接收线圈位于不同位置的位置信息和与所述位置信息对应的偏移距离，确定与所述接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息；
9.根据所述位置信息，移动所述接收线圈，以使所述接收线圈和所述发射线圈的传输效率大于预设值。
10.可选地，所述预先建立的接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关系是通过如下方式得到的：
11.获取发射线圈的第一传输参数、接收线圈的第二传输参数和无线充电电路参数；
12.根据所述第一传输参数、第二传输参数和无线充电电路参数，计算接收端负载电压与线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线。
13.可选地，所述根据所述第一传输参数、第二传输参数和无线充电电路参数，计算接收端负载电压-线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线，包括：
14.根据诺依曼公式，计算平行轴线发射线圈和接收线圈的互感系数；
15.计算平行中心偏移载流线圈间的互感系数的关系式；
16.采用串联谐振补偿方式，根据互感理论建立发射线圈和接收线圈之间的电磁互感传能等效电路模型；
17.根据基尔霍夫电压定律，计算发射线圈电流和接收线圈的复电流；
18.根据所述等效电路模型，计算线圈互感传能接收线圈的负载瞬时电压的关系式；
19.根据所述平行中心偏移载流线圈间的互感系数的关系式和所述接收线圈的负载瞬时电压的关系式，确定所述接收端负载电压与线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线。
20.可选地，所述根据所述接收线圈位于不同位置的位置信息和与所述位置信息对应的偏移距离，确定与所述接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息，包括：
21.获取所述接收线圈的第一位置的第一坐标值，第二位置的第二坐标值和第三位置的第三坐标值；
22.根据已获得的位置点之间的空间几何坐标关系，确定任意两个位置之间的距离的平方值与所述第一坐标值、第二坐标值和第三坐标值之间的多个对应关系；
23.根据所述多个对应关系，确定所述发射线圈中心点位置坐标。
24.第二个方面，本发明实施例提供一种单线圈空间定位装置，
25.应用于终端设备，所述终端设备包括接收线圈，所述装置包括：
26.获取模块，用于获取所述接收线圈位于不同位置的多个负载电压；
27.确定模块，用于根据预先建立的接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关系，分别确定多个与所述负载电压对应的偏移距离；
28.计算模块，用于根据所述接收线圈位于不同位置的位置信息和与所述位置信息对应的偏移距离，确定与所述接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息；
29.定位模块，用于根据所述位置信息，移动所述接收线圈，以使所述接收线圈和所述发射线圈的传输效率大于预设值。
30.可选地，所述确定模块用于：
31.获取发射线圈的第一传输参数、接收线圈的第二传输参数和无线充电电路参数；
32.根据所述第一传输参数、第二传输参数和无线充电电路参数，计算接收端负载电压与线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线。
33.可选地，所述确定模块用于：
34.根据诺依曼公式，计算平行轴线发射线圈和接收线圈的互感系数；
35.计算平行中心偏移载流线圈间的互感系数的关系式；
36.采用串联谐振补偿方式，根据互感理论建立发射线圈和接收线圈之间的电磁互感传能等效电路模型；
37.根据基尔霍夫电压定律，计算发射线圈电流和接收线圈的复电流；
38.根据所述等效电路模型，计算线圈互感传能接收线圈的负载瞬时电压的关系式；
39.根据所述平行中心偏移载流线圈间的互感系数的关系式和所述接收线圈的负载瞬时电压的关系式，确定所述接收端负载电压与线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线。
40.可选地，所述计算模块用于：
41.获取所述接收线圈的第一位置的第一坐标值，第二位置的第二坐标值和第三位置的第三坐标值；
42.根据已获得的位置点之间的空间几何坐标关系，确定任意两个位置之间的距离的平方值与所述第一坐标值、第二坐标值和第三坐标值之间的多个对应关系；
43.根据所述多个对应关系，确定所述发射线圈中心点位置坐标。
44.第三个方面，本发明实施例提供一种终端设备，包括：至少一个处理器和存储器；
45.所述存储器存储计算机程序；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现第一个方面提供的单线圈空间定位方法。
46.第四个方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现第一个方面提供的单线圈空间定位方法。
47.本发明实施例包括以下优点：
48.本发明实施例提供的单线圈空间定位方法、装置、终端设备和存储介质，通过获取接收线圈位于不同位置的多个负载电压；根据预先建立的接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关系，分别确定多个与负载电压对应的偏移距离；根据接收线圈位于不同位置的位置信息和与位置信息对应的偏移距离，确定与接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息；根据位置信息，移动接收线圈，以使接收线圈和发射线圈的传输效率大于预设值，通过本发明实施例提供的单线圈空间定位方法，不需要预知发射线圈与接收线圈的垂直距离，定位过程中也不需要保持发射线圈和接收线圈的平行，克服了现有方法中线圈定位无法时刻保持平行而造成的现有方法精度的降低，以及减少制造成本和接收端空间布局的浪费。
附图说明
49.图1是本发明的一种单线圈空间定位方法实施例的步骤流程图；
50.图2是本发明的发射线圈和接收线圈空间位置示意图；
51.图3是本发明的发射线圈和接收线圈平面位置示意图；
52.图4是本发明的线圈电磁互感传能等效电路图；
53.图5是本发明的一种单线圈空间定位装置实施例的结构框图；
54.图6是本发明的一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
55.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
56.本发明一实施例提供一种单线圈空间定位方法，用于对单线圈进行定位，从而进行充电。本实施例的执行主体为单线圈空间定位装置，设置在终端设备上，例如，终端设备至少包括平板终端和计算机终端等。
57.参照图1，示出了本发明的一种单线圈空间定位方法实施例的步骤流程图，应用于终端设备，终端设备包括接收线圈，该方法具体可以包括如下步骤：
58.s101、获取接收线圈位于不同位置的多个负载电压；
59.具体地，本发明实施例应用于终端设备，在该终端设备上安装有接收线圈和充电电路，当有发射线圈与接收线圈靠近时，终端设备获取多个不同位置的多个负载电压。
60.s102、根据预先建立的接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关系，分别确定多个与负载电压对应的偏移距离；
61.在终端设备上预先设置有接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关
系，该对应关系可以是一个表格，也可以是一个曲线，然后终端设备根据不同的负载电压，查找到与负载电压对应的偏移距离，例如，可以获取3个位置的负载电压，然后根据3个负载电压分别确定对应的偏移距离。其中，偏移距离为发射线圈和接收线圈中心空间偏移距离。
62.具体设置的负载电压的个数在本发明实施例中不做具体限定。
63.s103、根据接收线圈位于不同位置的位置信息和与位置信息对应的偏移距离，确定与接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息；
64.终端设备在获取到接收线圈的多个位置的不同位置信息，例如坐标信息，再根据该坐标信息和与位置信息对应的偏移距离，进行几何关系的运算，确定与接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息。
65.s104、根据位置信息，移动接收线圈，以使接收线圈和发射线圈的传输效率大于预设值。
66.终端设备根据计算得到的发射线圈中心点的空间坐标即与接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信，控制接收线圈进行移动，直至发射线圈和接收线圈传输效率达到最大值。
67.本发明实施例提供的单线圈空间定位方法，通过获取接收线圈位于不同位置的多个负载电压；根据预先建立的接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关系，分别确定多个与负载电压对应的偏移距离；根据接收线圈位于不同位置的位置信息和与位置信息对应的偏移距离，确定与接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息；根据位置信息，移动接收线圈，以使接收线圈和发射线圈的传输效率大于预设值，通过本发明实施例提供的单线圈空间定位方法，不需要预知发射线圈与接收线圈的垂直距离，定位过程中也不需要保持发射线圈和接收线圈的平行，克服了现有方法中线圈定位无法时刻保持平行而造成的现有方法精度的降低，以及减少制造成本和接收端空间布局的浪费。
68.本发明又一实施例对上述实施例提供的单线圈空间定位方法做进一步补充说明。
69.可选地，预先建立的接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关系是通过如下方式得到的：
70.获取发射线圈的第一传输参数、接收线圈的第二传输参数和无线充电电路参数；
71.根据第一传输参数、第二传输参数和无线充电电路参数，计算接收端负载电压与线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线。
72.图2是本发明的发射线圈和接收线圈空间位置示意图，首先根据发射线圈和接收线圈参数和无线充电电路参数，计算接收端负载电压-线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线。
73.然后接收端在坐标原点o1处采集接收端负载电压u
l1
，然后根据接收端负载电压查询发射线圈和接收线圈中心空间偏移距离接收端移动一定距离，接收线圈中心点移动至o3，接收端采集负载电压u
l2
，根据负载电压查询此时线圈中心点空间偏移距离接收端再次移动一定距离，接收线圈中心点移动至o4，接收端采集负载电压u
l3
，根据负载电压查询此时线圈中心点空间偏移距离
74.根据接收线圈三个位置点坐标和接收线圈中心点三个位置中心点与发射线圈中
心点之间的距离计算得到发射线圈中心点的空间位置(x,y,z)，其中z≤0。
75.控制部分根据计算得到的发射线圈中心点的空间坐标移动接收端直至发射线圈和接收线圈传输效率达到最大值。
76.1.接收端负载电压-线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线计算步骤如下：
77.如图2，根据诺依曼公式得到平行轴线两线圈的互感系数为:
[0078][0079]
式中，μ0为真空磁导率，n1和n2分别为接收线圈和发射线圈的匝数，和分别为接收线圈和发射线圈环路积分的微元，和分别为和向量微元与x轴之间的偏转角度；为和微元之间的向量距离，h为发射线圈和接收线圈之间的垂直距离，l为和微元之间横向距离，r为发射线圈和接收线圈圆心之间的横向距离,
[0080]
可选地，根据第一传输参数、第二传输参数和无线充电电路参数，计算接收端负载电压-线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线，包括：
[0081]
根据诺依曼公式，计算平行轴线发射线圈和接收线圈的互感系数；
[0082]
计算平行中心偏移载流线圈间的互感系数的关系式；
[0083]
采用串联谐振补偿方式，根据互感理论建立发射线圈和接收线圈之间的电磁互感传能等效电路模型；
[0084]
根据基尔霍夫电压定律，计算发射线圈电流和接收线圈的复电流；
[0085]
根据等效电路模型，计算线圈互感传能接收线圈的负载瞬时电压的关系式；
[0086]
根据平行中心偏移载流线圈间的互感系数的关系式和接收线圈的负载瞬时电压的关系式，确定接收端负载电压-线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线。
[0087]
图3是本发明的发射线圈和接收线圈平面位置示意图，根据图3中的发射线圈和接收线圈的平面位置关系，根据几何关系得到：
[0088][0089]
式中，r1和r2分别为接收线圈和发射线圈的平均半径，分别为接收线圈和发射线圈的平均半径，
[0090]
得到平行中心偏移载流线圈间的互感系数为：
[0091][0092]
当
[0093]
时，平行中心偏移载流线圈间的互感为：
[0094][0095]
引用变换得到平行中心偏移载流线圈间的互感为：
[0096][0097]
运用椭圆积分公式可得：
[0098][0099]
式中，和分别为第一类和第二类完全椭圆积分。
[0100]
第一类和第二类完全椭圆积分展开式分别为：
[0101][0102][0103]
模数k为：
[0104][0105]
k'2＝1-k2为k的互补模数。
[0106]
椭圆积分展开式适用前提为k∈(0,1)，(1.6)需满足椭圆积分展开式前提，推导得公式如下：
[0107]
(r
1-r2)2 h2 r2》0
ꢀꢀ
(1.10)
[0108]
可选地，根据接收线圈位于不同位置的位置信息和与位置信息对应的偏移距离，确定与接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息，包括：
[0109]
获取接收线圈的第一位置的第一坐标值，第二位置的第二坐标值和第三位置的第三坐标值；
[0110]
根据已获得的位置点之间的空间几何坐标关系，确定任意两个位置之间的距离的平方值与第一坐标值、第二坐标值和第三坐标值之间的多个对应关系；
[0111]
根据多个对应关系，确定发射线圈中心点位置坐标。
[0112]
图4是本发明的线圈电磁互感传能等效电路图，采用串联谐振补偿方式，根据互感理论建立线圈电磁互感传能等效电路模型。
[0113]
由于该电路模型满足似稳条件，根据基尔霍夫电压定律可以得到以下方程：
[0114][0115][0116]
发射线圈电流和接收线圈的复电流为：
[0117][0118][0119]
式中，为电磁互感传能模型中发射端交流电压源复电压。发射端复阻抗接收端复阻抗ω为系统谐振频率，l1、c1、r1为发射谐振体的电感、电容和寄生电阻，l2、
[0120]
c2、r2为接收谐振体的电感、电容和寄生电阻，r
l
为负载电阻。假设两个谐振体参数相同时，系统谐振频率为
[0121]
线圈互感传能接收端负载瞬时电压为：
[0122][0123]
当系统激励电压源工作在谐振频率ω0时，传输效率可以表示为：
[0124][0125]
将(1.6)和(1.15)联立求得接收端负载电压-线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线。
[0126]
2.发射线圈中心点空间位置坐标计算步骤如下：
[0127]
设发射线圈中心点坐标为(x,y,z)，根据已获得的位置点之间的空间几何坐标关系可得：
[0128][0129]
发射线圈中心点为o2；
[0130]
接收线圈中心点o1为坐标原点，接收线圈中心点o3的坐标和接收线圈中心o4的坐标由接收端运动姿态获得，由(1.17)求得发射线圈中心点位置坐标。
[0131]
本发明实施例中接收端负载电压-线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线计算；采用单个接收线圈实现发射线圈中心点的空间坐标计算；无需另外增加定位装置，仅需在无线充电设备增加信号采集部分即可。不需要预知发射线圈与接收线圈的垂直距离，定位过程中也不需要保持发射线圈和接收线圈的平行，适用于多种工况下的移动机器人线圈定位；不需要增加额外的辅助线圈和定位装置，减少了制造成本和布置空间；免于受到光照、
雨雪等环境变化的影响导致定位精度下降。
[0132]
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
[0133]
本发明实施例提供的单线圈空间定位方法，通过获取接收线圈位于不同位置的多个负载电压；根据预先建立的接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关系，分别确定多个与负载电压对应的偏移距离；根据接收线圈位于不同位置的位置信息和与位置信息对应的偏移距离，确定与接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息；根据位置信息，移动接收线圈，以使接收线圈和发射线圈的传输效率大于预设值，通过本发明实施例提供的单线圈空间定位方法，不需要预知发射线圈与接收线圈的垂直距离，定位过程中也不需要保持发射线圈和接收线圈的平行，克服了现有方法中线圈定位无法时刻保持平行而造成的现有方法精度的降低，以及减少制造成本和接收端空间布局的浪费。
[0134]
本发明另一实施例提供一种单线圈空间定位装置，用于执行上述实施例提供的单线圈空间定位方法。
[0135]
参照图5，示出了本发明的一种单线圈空间定位装置实施例的结构框图，应用于终端设备，所述终端设备包括接收线圈，该装置具体可以包括如下模块：获取模块501、确定模块502、计算模块503和定位模块504，其中：
[0136]
获取模块501用于获取所述接收线圈位于不同位置的多个负载电压；
[0137]
确定模块502用于根据预先建立的接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关系，分别确定多个与所述负载电压对应的偏移距离；
[0138]
计算模块503用于根据所述接收线圈位于不同位置的位置信息和与所述位置信息对应的偏移距离，确定与所述接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息；
[0139]
定位模块504用于根据所述位置信息，移动所述接收线圈，以使所述接收线圈和所述发射线圈的传输效率大于预设值。
[0140]
本发明实施例提供的单线圈空间定位装置，通过获取接收线圈位于不同位置的多个负载电压；根据预先建立的接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关系，分别确定多个与负载电压对应的偏移距离；根据接收线圈位于不同位置的位置信息和与位置信息对应的偏移距离，确定与接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息；根据位置信息，移动接收线圈，以使接收线圈和发射线圈的传输效率大于预设值，通过本发明实施例提供的单线圈空间定位方法，不需要预知发射线圈与接收线圈的垂直距离，定位过程中也不需要保持发射线圈和接收线圈的平行，克服了现有方法中线圈定位无法时刻保持平行而造成的现有方法精度的降低，以及减少制造成本和接收端空间布局的浪费。
[0141]
本发明又一实施例对上述实施例提供的单线圈空间定位装置做进一步补充说明。
[0142]
可选地，所述确定模块用于：
[0143]
获取发射线圈的第一传输参数、接收线圈的第二传输参数和无线充电电路参数；
[0144]
根据所述第一传输参数、第二传输参数和无线充电电路参数，计算接收端负载电压与线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线。
[0145]
可选地，所述确定模块用于：
[0146]
根据诺依曼公式，计算平行轴线发射线圈和接收线圈的互感系数；
[0147]
计算平行中心偏移载流线圈间的互感系数的关系式；
[0148]
采用串联谐振补偿方式，根据互感理论建立发射线圈和接收线圈之间的电磁互感传能等效电路模型；
[0149]
根据基尔霍夫电压定律，计算发射线圈电流和接收线圈的复电流；
[0150]
根据所述等效电路模型，计算线圈互感传能接收线圈的负载瞬时电压的关系式；
[0151]
根据所述平行中心偏移载流线圈间的互感系数的关系式和所述接收线圈的负载瞬时电压的关系式，确定所述接收端负载电压-线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线。
[0152]
可选地，所述计算模块用于：
[0153]
获取所述接收线圈的第一位置的第一坐标值，第二位置的第二坐标值和第三位置的第三坐标值；
[0154]
根据已获得的位置点之间的空间几何坐标关系，确定任意两个位置之间的距离的平方值与所述第一坐标值、第二坐标值和第三坐标值之间的多个对应关系；
[0155]
根据所述多个对应关系，确定所述发射线圈中心点位置坐标。
[0156]
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0157]
本发明实施例提供的单线圈空间定位装置，通过获取接收线圈位于不同位置的多个负载电压；根据预先建立的接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关系，分别确定多个与负载电压对应的偏移距离；根据接收线圈位于不同位置的位置信息和与位置信息对应的偏移距离，确定与接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息；根据位置信息，移动接收线圈，以使接收线圈和发射线圈的传输效率大于预设值，通过本发明实施例提供的单线圈空间定位方法，不需要预知发射线圈与接收线圈的垂直距离，定位过程中也不需要保持发射线圈和接收线圈的平行，克服了现有方法中线圈定位无法时刻保持平行而造成的现有方法精度的降低，以及减少制造成本和接收端空间布局的浪费。
[0158]
本发明再一实施例提供一种终端设备，用于执行上述实施例提供的单线圈空间定位方法。
[0159]
图6是本发明的一种终端设备的结构示意图，如图6所示，该终端设备包括：至少一个处理器601和存储器602；
[0160]
存储器存储计算机程序；至少一个处理器执行存储器存储的计算机程序，以实现上述实施例提供的单线圈空间定位方法。
[0161]
本实施例提供的终端设备，通过获取接收线圈位于不同位置的多个负载电压；根据预先建立的接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关系，分别确定多个与负载电压对应的偏移距离；根据接收线圈位于不同位置的位置信息和与位置信息对应的偏移距离，确定与接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息；根据位置信息，移动接收线圈，以使接收线圈和发射线圈的传输效率大于预设值，通过本发明实施例提供的单线圈空间定位方法，不需要预知发射线圈与接收线圈的垂直距离，定位过程中也不需要保持发射线圈和接收线圈的平行，克服了现有方法中线圈定位无法时刻保持平行而造成的现有方法精度的降低，以及减少制造成本和接收端空间布局的浪费。
[0162]
本技术又一实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被执行时实现上述任一实施例提供的单线圈空间定位方法。
[0163]
根据本实施例的计算机可读存储介质，通过获取接收线圈位于不同位置的多个负载电压；根据预先建立的接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关系，分别确定多个与负载电压对应的偏移距离；根据接收线圈位于不同位置的位置信息和与位置信息对应的偏移距离，确定与接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息；根据位置信息，移动接收线圈，以使接收线圈和发射线圈的传输效率大于预设值，通过本发明实施例提供的单线圈空间定位方法，不需要预知发射线圈与接收线圈的垂直距离，定位过程中也不需要保持发射线圈和接收线圈的平行，克服了现有方法中线圈定位无法时刻保持平行而造成的现有方法精度的降低，以及减少制造成本和接收端空间布局的浪费。
[0164]
应该指出，上述详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语均具有与本技术所属技术领域的普通技术人员的通常理解所相同的含义。
[0165]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0166]
需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0167]
此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0168]
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，如旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0169]
在上面详细的说明中，参考了附图，附图形成本文的一部分。在附图中，类似的符号典型地确定类似的部件，除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下，其他实施方案可以被使用，并且可以作其他改变。
[0170]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种单线圈空间定位方法，其特征在于，应用于终端设备，所述终端设备包括接收线圈，所述方法包括：获取所述接收线圈位于不同位置的多个负载电压；根据预先建立的接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关系，分别确定多个与所述负载电压对应的偏移距离；根据所述接收线圈位于不同位置的位置信息和与所述位置信息对应的偏移距离，确定与所述接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息；根据所述位置信息，移动所述接收线圈，以使所述接收线圈和所述发射线圈的传输效率大于预设值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先建立的接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关系是通过如下方式得到的：获取发射线圈的第一传输参数、接收线圈的第二传输参数和无线充电电路参数；根据所述第一传输参数、第二传输参数和无线充电电路参数，计算接收端负载电压与线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线。3.根据权利要求2述的方法，其特征在于，所述根据所述第一传输参数、第二传输参数和无线充电电路参数，计算接收端负载电压-线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线，包括：根据诺依曼公式，计算平行轴线发射线圈和接收线圈的互感系数；计算平行中心偏移载流线圈间的互感系数的关系式；采用串联谐振补偿方式，根据互感理论建立发射线圈和接收线圈之间的电磁互感传能等效电路模型；根据基尔霍夫电压定律，计算发射线圈电流和接收线圈的复电流；根据所述等效电路模型，计算线圈互感传能接收线圈的负载瞬时电压的关系式；根据所述平行中心偏移载流线圈间的互感系数的关系式和所述接收线圈的负载瞬时电压的关系式，确定所述接收端负载电压与线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述接收线圈位于不同位置的位置信息和与所述位置信息对应的偏移距离，确定与所述接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息，包括：获取所述接收线圈的第一位置的第一坐标值，第二位置的第二坐标值和第三位置的第三坐标值；根据已获得的位置点之间的空间几何坐标关系，确定任意两个位置之间的距离的平方值与所述第一坐标值、第二坐标值和第三坐标值之间的多个对应关系；根据所述多个对应关系，确定所述发射线圈中心点位置坐标。5.一种单线圈空间定位装置，其特征在于，应用于终端设备，所述终端设备包括接收线圈，所述装置包括：获取模块，用于获取所述接收线圈位于不同位置的多个负载电压；确定模块，用于根据预先建立的接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关系，分别确定多个与所述负载电压对应的偏移距离；计算模块，用于根据所述接收线圈位于不同位置的位置信息和与所述位置信息对应的
偏移距离，确定与所述接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息；定位模块，用于根据所述位置信息，移动所述接收线圈，以使所述接收线圈和所述发射线圈的传输效率大于预设值。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述确定模块用于：获取发射线圈的第一传输参数、接收线圈的第二传输参数和无线充电电路参数；根据所述第一传输参数、第二传输参数和无线充电电路参数，计算接收端负载电压与线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块用于：根据诺依曼公式，计算平行轴线发射线圈和接收线圈的互感系数；计算平行中心偏移载流线圈间的互感系数的关系式；采用串联谐振补偿方式，根据互感理论建立发射线圈和接收线圈之间的电磁互感传能等效电路模型；根据基尔霍夫电压定律，计算发射线圈电流和接收线圈的复电流；根据所述等效电路模型，计算线圈互感传能接收线圈的负载瞬时电压的关系式；根据所述平行中心偏移载流线圈间的互感系数的关系式和所述接收线圈的负载瞬时电压的关系式，确定所述接收端负载电压与线圈中心点空间偏移距离函数关系曲线。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块用于：获取所述接收线圈的第一位置的第一坐标值，第二位置的第二坐标值和第三位置的第三坐标值；根据已获得的位置点之间的空间几何坐标关系，确定任意两个位置之间的距离的平方值与所述第一坐标值、第二坐标值和第三坐标值之间的多个对应关系；根据所述多个对应关系，确定所述发射线圈中心点位置坐标。9.一种终端设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；所述存储器存储计算机程序；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现权利要求1-4中任一项所述的单线圈空间定位方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1-4中任一项所述的单线圈空间定位方法。

技术总结
本发明涉及一种单线圈空间定位方法、装置、终端设备和存储介质，通过获取接收线圈位于不同位置的多个负载电压；根据预先建立的接收线圈的负载电压与线圈中心点空间偏移距离的关系，分别确定多个与负载电压对应的偏移距离；根据接收线圈位于不同位置的位置信息和与位置信息对应的偏移距离，确定与接收线圈建立连接的发射线圈的中心点的位置信息；根据位置信息，移动接收线圈，以使接收线圈和发射线圈的传输效率大于预设值，不需要预知发射线圈与接收线圈的垂直距离，定位过程中也不需要保持发射线圈和接收线圈的平行，克服了现有方法中线圈定位无法时刻保持平行而造成的现有方法精度的降低，以及减少制造成本和接收端空间布局的浪费。局的浪费。局的浪费。


技术研发人员：周俊杰 孟安琪 李雪原 魏超
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2022.04.08
技术公布日：2022/5/25