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龙图腾网恭喜中国科学院电工研究所;南方电网科学研究院有限责任公司申请的专利用于电力设备无线充电的可调电磁超材料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：CN114218836B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-25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：202111572456.1，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权用于电力设备无线充电的可调电磁超材料设计方法是由刁雪梅;刘国强;李士强;张超;李艳红;罗兵;徐永生;肖微;曾向君;王婷婷;张豪峰;陈少杰设计研发完成，并于2021-12-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本用于电力设备无线充电的可调电磁超材料设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开用于电力设备无线充电的可调电磁超材料设计方法，包括以下步骤：1根据需求评估方形螺旋结构的最大尺寸，确定超材料单元晶格的边长a和单元内方形螺旋线圈的最大边长b；根据实际制作工艺确定线圈导线宽度w以及匝间距s；2对方形螺旋结构的匝数优化设计；3基于有限元仿真确定谐振频率并验证负磁导率特性；4添加不同浓度或粒径的磁流变液；5评估浓度以及粒径对谐振频率的影响；6满足系统实际尺寸需求并实现频率漂移范围内谐振频率动态可调。本发明的设计方法将谐振频率定位在kHz‑MHz频段，对于无线充电应用场景具有普适性；实现谐振频率动态可调，同时兼顾低频和小型化设计，提高系统结构的集成度和紧凑性。

本发明授权用于电力设备无线充电的可调电磁超材料设计方法在权利要求书中公布了：1.用于电力设备无线充电的可调电磁超材料设计方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）确定电磁超材料单元晶格的边长和所述电磁超材料单元内方形螺旋线圈的最大边长；（2）根据方形螺旋线圈的谐振器单元等效磁导率计算公式对方形螺旋结构的匝数优化设计；所述方形螺旋线圈的谐振器单元等效磁导率计算公式为： 2 3其中，a为超材料单元晶格的边长,单位是m；b为电磁超材料单元内方形螺旋线圈的最大边长，单位是m；σ是绕制线圈材料的电导率，单位是Sm，i是虚部单位，σi表示模值为σ的一个纯虚数；μ0是真空磁导率，单位是Hm；ω是电磁超材料的工作频率；ε0表示真空介电常数，单位是Fm；C为材料电容值，单位是F；N为线圈匝数，s为线圈匝间距，单位是m；根据公式（2）和公式（3）对方形螺旋线圈的匝数进行计算；（3）基于有限元仿真确定电磁超材料的谐振频率并验证负磁导率特性；（4）利用不同浓度的磁流变液和或不同粒径磁纳米粒的磁流变液对电磁超材料相对磁导率进行调控；（5）评估磁流变液浓度和或磁流变液中磁纳米粒粒径对电磁超材料的谐振频率的影响；所述评估磁流变液浓度和或磁流变液中磁纳米粒粒径对电磁超材料的谐振频率的影响通过如下进行：建立磁流变液的特性参数与所述磁流变液BH曲线的关系，采用BH曲线进行磁流变液和电磁超材料的数值建模分析，所采用计算公式如下： 4 5 6 7 8B表示磁感应强度，单位是T；H表示磁场强度，单位是Am；μ0真空磁导率，单位是Hm；X表 示磁化率，单位是m^3·kg-1；M0是单位体积磁纳米粒的最大磁化强度,单位是Am；N是单位 体积内磁纳米粒个数；mo等于磁畴磁化强度与磁纳米粒体积的乘积，单位是Am^2；Ms是饱 和磁化强度,单位是Am；Md是磁畴磁化强度,单位是Am；M是磁化强度,单位是Am；VM是磁纳 米粒体积，单位是m^3；K是玻尔兹曼常数，是一个物理常数，无量纲；T是绝对温度，单位是 ℃；L（ξ）是郎之万函数，ξ为由磁畴磁化强度Md、磁场强度H、磁纳米粒体积VM、玻尔兹曼常数 K、绝对温度T表示的一个变量，无实际意义。

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